Поверхностные воды примеры. Поверхностные, грунтовые и подземные воды

Атмосферные воды.

Содержание воды в атмосфере сравнительно невелико - около 0,001% всей ее массы на нашей планете. Основным источником атмосферной влаги являются поверхностные водоемы и увлажненная почва; кроме того, влага поступает в атмосферу в результате испарения воды растениями, а также дыхательных процессов живых существ. Вода в атмосфере находится во всех трех агрегатных состояниях - газообразном (водяной пар), жидком (капли дождя) и твердом (кристаллики снега и льда). Конденсация водяных паров приводит к образованию облаков; атмосферная влага, теряемая в результате осадков, пополняется за счет поступления новых порций испарившейся воды. Дождевая влага, находясь в облаке, уже содержит некоторое количество солей. В ходе мощных циркуляционных процессов, осуществляющихся в облачных массах, вода и частицы солей, почвы, пыли, взаимодействуя, образуют растворы разнообразнейшего состава. По утверждению академика В.И. Вернадского, среднее солесодержание облака составляет около 34 мг/л. В дождевых каплях находят десятки химических элементов и различные органические соединения. Дождевая влага, соприкасаясь с атмосферным воздухом, вбирает в себя новые порции солей и пыли. Обычная дождевая капля весом 50 мг при падении с высоты 1 км "промывает" 16 л воздуха, а 1 л дождевой воды захватывает с собой примеси, содержавшиеся в 300 тыс. л воздуха. В итоге с каждым литром дождевой воды на Землю поступает до 100 мг примесей. Атмосферная влага содержит в своем составе и микроорганизмы, простейшие, водоросли и т.д., что объединяется понятием «аэропланктон» .

Все перечисленное препятствует использованию атмосферных вод в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, однако в безводных районах используется населением как для хозяйственных, так и для питьевых нужд.

Поверхностные воды.

Качество поверхностных вод зависит от сочетания климатических и геологических факторов. Основным климатическим фактором является количество и частота осадков, а также экологическая ситуация в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц, таких как пыль, вулканический пепел, пыльца растений, бактерии, грибковые споры, а иногда и более крупные микроорганизмы. Океан является источником разных солей, растворенных в дождевой воде. В ней можно обнаружить ионы хлорида, сульфата, натрия, магния, кальция и калия. Промышленные выбросы в атмосферу также "обогащают" химическую палитру, в основном за счет органических растворителей и оксидов азота и серы, являющихся причиной выпадения "кислотных дождей". Вносят свою лепту и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве.

К числу геологических факторов относится структура русла рек. Если русло образовано известняковыми породами, то вода в реке, как правило, прозрачная и жесткая. Если же русло из непроницаемых пород, например гранита, то вода будет мягкой, но мутной за счет большого количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения.

В качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения чаще всего используются реки , которые представляют собой естественные стоки родников, болот, озер, ледников. При этом непосредственное питание рек осуществляется дождями, при таянии снегового покрова, талыми водами ледников, а также подземными источниками. Речные воды характеризуются большим количеством взвешенных веществ, низкой прозрачностью, большой микробной обсемененностью.

Озера и пруды представляют собой естественные или искусственные котлованы, пополняющиеся водой главным образом за счет атмосферных осадков и подземных вод. Эти водоисточники менее пригодны для питьевых целей, так как значительно подвержены загрязнению и имеют слабовыраженную способность к самоочищению.

К искусственным открытым водоисточникам относятся водохранилища , которые создаются путем сооружения плотин, задерживающих водоток. Качество воды в водохранилищах зависит от состава речных, талых и грунтовых вод, а также от состояния дна (ложа) водохранилища, которое является затопленной территорией, использовавшейся ранее в хозяйственном обороте.

В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью (т.е. небольшим количеством содержащихся минеральных солей), высоким содержанием взвешенных и коллоидных веществ и наличием микроорганизмов. Для этих вод характерно непостоянство химического и бактериального состава, резко меняющихся в зависимости от сезонов года и атмосферных осадков.

Подземные воды

Значительная часть выпадающей дождевой воды, а также талая вода, просачивается в почву. Там она растворяет содержащиеся в почвенном слое органические вещества и насыщается кислородом. Глубже находятся песчаные, глинистые, известняковые слои. В них органические вещества по большей части отфильтровываются, но вода начинает насыщаться солями и микроэлементами. В общем случае, на качество подземных вод влияют несколько факторов:

1) Качество дождевой воды (кислотность, насыщенность солями и т.д.).

2) Качество воды в подводном резервуаре. Возраст такой воды может достигать десятков тысяч лет.

3) Характер слоев, через которые проходит вода.

4) Геологическая природа водоносного слоя.

Подземные воды подразделяются на почвенные , грунтовые и межпластовые. Такое их разделение обусловлено строением земной коры. Все породы, из которых слагается земная кора, делятся на водопроницаемые (песок, гравий, трещиноватый известняк и др.) и водоупорные (гранит, глина и др.), не пропускающие воду. Чередование этих слоев и глубина их залегания определяют условия формирования и состав подземных источников.

Почвенные воды располагаются у самой поверхности земли в виде пленочной гигроскопической воды. Горизонт почвенных вод весной обилен, летом пересыхает, а зимой промерзает. Поэтому, как источники водоснабжения, почвенные воды не используются.

Грунтовые воды располагаются в первом от поверхности земли водоносном горизонте, скапливаясь на первом водоупорном (водонепроницаемом) слое на глубине от 1-2 до нескольких десятков метров о поверхности.

В наиболее значительных количествах в грунтовых водах содержатся, как правило, кальций, магний, натрий, калий, железо и в меньшей степени марганец (катионы). Вместе с распространенными в воде анионами - карбонатами, гидрокарбонатами, сульфатами и хлоридами - они образуют соли. Концентрация солей зависит от глубины. В наиболее глубоких водах концентрация солей настолько велика, что они обладают явственно солоноватым вкусом. Наиболее качественную воду получают из известняковых слоев, но глубина их залегания может быть достаточно большой.

Грунтовые воды характеризуются достаточно высокой минерализацией, жесткостью, низким содержанием органики и практически полным отсутствием микроорганизмов. Качество их отличается разнообразием и непостоянством состава, хотя и не в такой степени, как воды поверхностных водоемов.

Эти воды используются в качестве источников хозяйственно-питьевого водоснабжения преимущественно в малонаселенных местах (особенно в сельской местности), забор воды осуществляется с помощью шахтных и трубчатых колодцев.

Межпластовые воды представляют собой подземные воды, заключенные между двумя водонепроницаемыми пластами: нижним – ложем и верхним – кровлей . Водоупорная кровля защищает водоносный слой (горизонт) от атмосферных осадков и поверхностного стока. Питание межпластовых горизонтов происходит в местах их выхода на поверхность земли, иногда на большом расстоянии от мест водопользования.

Межпластовые воды подразделяются на безнапорные и напорные (артезианские). В отличие от грунтовых вод, минеральный состав межпластовых вод находится в зависимости от длительности контакта воды с породами водоносного горизонта, а также состава и свойств последних. Для межпластовых вод характерны значительные колебания минерального состава в разных местах, постоянство состава в различные сезоны года, малое содержание растворенного кислорода, благоприятные органолептические показатели, практически полное отсутствие микрофлоры. Исключения составляют случаи, когда водонепроницаемая кровля не является сплошной – истончена, прорезана оврагами или руслами рек, в результате возможно загрязнение подземных вод волами поверхностного стока.

Учитывая стабильность химического состава, практическую стерильность, благоприятные органолептические свойства межпластовых вод, они используются в первую очередь для питьевых целей, потому что, как правило, не требуют специальной очистки, а в ряде случаев и обеззараживания.

Поверхностные воды суши - воды, которые текут (водотоки) или собираются на поверхности земли (водоёмы). Различаются морские, озерные, речные, болотные и другие воды. Поверхностные воды постоянно или временно находятся в поверхностных водных объектах. Объектами поверхностных вод являются: моря, озёра, реки, болота и другие водотоки и водоёмы. Различают солёные и пресные воды суш.

Образование поверхностных вод - сложный процесс. Потоки, низвергающиеся с неба в виде дождя или снега - это испарившаяся из морей и океанов вода. От характера местности, по которой она течет под действием силы тяжести (одновременно вода является сильнейшим разрушителем той части земной коры, находящейся выше уровня моря), зависит маршрут, по которому она, собираясь в ручьи и реки, устремляется снова к морю. Таким образом, завершается одна крупная фаза гидрологического цикла.

Стекая по поверхности, вода захватывает и переносит нерастворимые минеральные частицы песка и почвы, часть из них она оставляет по дороге, часть переносит к морю, а какие-то вещества растворяются в ней.

Поверхностные воды, проходя по неровной местности и падая со скал, насыщаются кислородом воздуха, его соединения с органическими и неорганическими веществами, вымытыми из суши конкретной местности и солнечный свет поддерживают большое разнообразие форм жизни в виде водорослей, грибов, бактерий, мелких ракообразных и рыб.

Кроме того, русла многих рек бывают покрыты деревьями, тех районов, по которым они протекают, если берега рек покрыты лесами. Опавшие листья и хвоя деревьев попадают в реки, они играют большую роль в наполнении воды биологическим содержанием. После попадания в воду они растворяются в ней. Именно этот материал в дальнейшем становится основной причиной загрязнения ионообменных смол, которые используют для очистки воды.

Физические и химические свойства загрязнений поверхностных вод постепенно меняются с течением времени. Внезапные природные катаклизмы могут привести к резкому изменению в короткий срок состава поверхностных источников воды. Химия поверхностных вод меняется также в зависимости от сезона, например, в периоды сильных дождей и таяния снега (период большого паводка, когда уровень в реках резко поднимается). Это может оказать благоприятное или неблагоприятное влияние на характеристики воды, в зависимости от геохимии и биологии местности.

Химия поверхностных вод также меняется в течение года в несколько циклов засухи и дождей. Длительные периоды засухи серьезно влияют на нехватку воды для промышленного использования. В местах, где реки впадают в моря, возможно попадание соленой воды в реку в период засухи, что создает дополнительные проблемы. Промышленные пользователи должны ориентироваться на изменчивость поверхностных вод, обязательно учитывать при проектировании очистных сооружений и разработке других программ.

Качество поверхностных вод зависит от сочетания климатических и геологических факторов. Основным климатическим фактором является количество и частота осадков, а также экологическая ситуация в регионе. Выпадающие осадки несут с собой определенное количество нерастворенных частиц, таких как пыль, вулканический пепел, пыльца растений, бактерии, грибковые споры, а иногда и более крупные микроорганизмы. Океан является источником разных солей, растворенных в дождевой воде. В ней можно обнаружить ионы хлорида, сульфата, натрия, магния, кальция и калия. Промышленные выбросы в атмосферу также "обогащают" химическую палитру, в основном за счет органических растворителей и оксидов азота и серы, являющихся причиной выпадения "кислотных дождей". Вносят свою лепту и химикаты, применяемые в сельском хозяйстве. К числу геологических факторов относится структура русла рек. Если русло образовано известняковыми породами, то вода в реке, как правило, прозрачная и жесткая. Если же русло из непроницаемых пород, например гранита, то вода будет мягкой, но мутной за счет большого количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения. В целом поверхностные воды характеризуются относительной мягкостью, высоким содержанием органики и наличием микроорганизмов.

К поверхностным водам относят водотоки, водоемы, болота и ледники. В водотоках естественных (реки, ручьи) и искусственных (каналы), происходит движение воды по руслу в направлении общего уклона поверхности. Водотоки могут быть постоянными или временными (пересыхающими или перемерзающими).

Водоем - это скопление вод в естественной (озеро) или искусственной (водохранилище, пруд) впадине, сток из которой отсутствует или замедлен. Лишь малая часть гидросферы содержится в реках, примерно в четыре раза меньше, чем в болотах, и в шестьдесят раз менее, чем в озерах.

Значение рек в водном круговороте неизмеримо больше, чем воды в них содержится, поскольку вода в реках обновляется в среднем каждые 19 дней.

Для сравнения - в болотах полное обновление воды происходит за 5 лет, в озерах – за 17 лет.

Благодаря проточности воды реки лучше насыщаются кислородом и качество воды здесь лучше. Именно по берегам рек возникали и первые поселения людей.

Реки длительное время служили и основными транспортными артериями и оборонительными рубежами, были источниками воды и рыбы. Рекой обычно называют естественный постоянный водный поток, протекающий в разработанном им углублении (русле). Речные долины - вытянутые углубления на земной поверхности, выработанные постоянными водными потоками. Все речные долины имеют склоны и ровное дно. Водный поток постоянно несет множество продуктов размыва, которые откладывает в днище долины или выносит в море. Речные наносы называют аллювием. Особенно много аллювия накапливается в днищах долин в нижних течениях рек, где меньше всего уклоны поверхности. Во время таяния снега часть днища (пойма) заливается полыми водами. Речной поток всегда стремится углубить свое русло до определенного уровня. Этот уровень называется базисом эрозии. Для реки базисом эрозии служит уровень моря, озера или другой реки, куда эта река впадает. Река постоянно углубляет свое русло и наступает такое время, когда в половодье река уже не может больше затапливать свою пойму. Река начинает разрабатывать новую пойму на более низком уровне, а старая пойма превращается в террасу - высокую ступень в днище речной долины. Чем древнее и крупнее река, тем больше террас можно насчитать в ее долине.

В действительности река - это сложное природное образование (система), состоящее из множества элементов. Территория, с которой речная система собирает свои воды, называется речным бассейном. Между соседними речными бассейнами проходит граница - водораздел.

Самый большой бассейн имеет река Амазонка, она является и самой многоводной рекой (среднегодовой сток равен 220 000 куб. м/сек).

Густота речной сети зависит от многих факторов: в первую очередь, от общего увлажнения территории - чем оно больше, тем больше густота рек, как например, в тундре и лесных зонах; от рельефа и геологического строения территории - в районах распространения растворимых и трещиноватых (карстующихся) известняков речная сеть редкая, а реки, как правило, мелкие и пересыхающие.

Все реки имеют начало и конец. Начало реки, место, где появляется постоянное русло водотока, называется истоком. Истоком может быть озеро, болото, родник или ледник.

Устье - место впадения реки в море, озеро или одной реки в другую. У ряда крупных северных рек устья имеют вид узких воронкообразных заливов - они называются эстуариями. В эстуариях речные наносы под действием волн и течений выносятся в море. Крупные эстуарии имеют такие реки, как Конго в Африке, Темза и Сена в Европе, а также российские реки Енисей и Обь. В отличие от них, в дельтах, наоборот, реки буквально блуждают, впадая в море, среди собственных наносов, разбиваясь на многочисленные рукава и протоки. Крупнейшие дельты имеют реки - Амазонка, Хуанхэ, Лена, Миссисипи и др.

Рельеф местности впрямую влияет на уклон русла реки и, соответственно, на скорость течения воды. Разность отметок высот поверхности воды в реке в двух точках, расположенных на некотором расстоянии вдоль ее течения, называется падением реки. Уклон реки - отношение падения реки к ее длине. Падение воды с отвесного уступа называется водопадом.

Самый высокий водопад на Земле - Анхель (1054 м) в бассейне реки Ориноко. Самый широкий (1800 м) - Виктория на р. Замбези (его высота 120 м.). Равнинные реки обычно текут спокойно и плавно, с небольшим падением и малыми уклонами. У больших рек развиты широкие долины и они удобны для судоходства. Горные реки имеют большие уклоны и, поэтому, бурное течение, узкие порожистые глубокие долины. Вода в русле несется с бешеной скоростью, пенится, образует водовороты и водопады.

Горные реки обычно непригодны для судоходства, зато обладают большими запасами гидроэнергии и удобны для строительства ГЭС.

Для народного хозяйства (судоходства, строительства гидроэлектростанций, водоснабжения населенных пунктов, орошения полей) очень важными характеристиками рек являются расход воды (количество воды, проходящее по руслу за единицу времени) и годовой сток (расход воды в реке за год).

Величина годового стока характеризует водоносность реки и зависит, от климата (соотношения атмосферных осадков и испарения на площади речного бассейна) и рельефа (равнинный рельеф уменьшает сток, горный, наоборот, его увеличивает).

От скорости и устойчивости к размыву горных пород зависит величина переносимого водой материала, состоящего из растворенных в воде химических и биологических веществ и твердых мелких частиц - величина твердого стока. Климатические условия влияют на питание и режим рек (ледниковое, снеговое, дождевое и грунтовое). От преобладающего типа питания зависит внутригодовое распределение стока - режим рек. Режим рек - это жизнь речного потока в течение какого-то времени (суток, сезонов и года). По режиму реки подразделяются на несколько основных групп. На реках с весенним половодьем и преимущественно снеговым питанием. Относительно быстрое стаивание снежного покрова приводит к подъему и разливу воды (весеннее половодье). Летом реки переходят на дождевое питание и, хотя, осадков выпадает большое количество, из-за усиленного испарения эти реки мелеют. На реках отмечается межень - время устойчивого низкого уровня воды в русле. Зимой во время ледостава (замерзания и образования неподвижного льда) реки питаются исключительно грунтовыми водами и наблюдается зимняя межень. Поводковые режим характерен для рек с дождевым и смешанным питанием. Паводки - кратковременные (иногда очень значительные) подъемы воды в реке - в отличие от половодий могут возникать в любое время года и связаны чаще всего о обильными дождями. В теплые зимы паводки могут проявляться и в это время года.

Позднее таяние снега и ледников в горах вызывает летнее половодье. Таким режимом характеризуются, например, реки берущие начало в Альпийских горах. Реки муссонного климата, характеризуются паводковым режимом во второй половине лета и зимней меженью. Из-за маломощного снежного покрова весеннее половодье у них выражено слабо или совсем отсутствует. Муссоны нередко приносят обильные осадки, имеющие ливневой характер, что приводит к катастрофическим наводнениям. В это время под водой оказываются обширные территории с многочисленными селениями. Разрушаются здания, гибнут посевы, животные и, даже, люди. Особенно буйным нравом отличаются реки Восточной и Южной Азии: Амур, Хуанхэ, Янцзы, Ганг.

Озера различаются не только размерами и глубиной, но также цветом и свойствами воды, составом и численностью населяющих их организмов. На количество озер (озерность территории) влияет повышенная влажность климата и рельеф с многочисленными замкнутыми котловинами. Размеры, глубина, форма озер во многом зависят от происхождения их котловин. Различают котловины тектонического, ледникового, карстового, термокарстового, станичного и вулканического происхождения. Бывают еще запрудные (завальные или плотинные) озера, образующиеся в результате преграждения русла реки глыбами пород при обвалах в горах.

Тектонические озерные котловины имеют большие размеры и глубину, так как они образовались на месте опусканий, трещин и разломов земной коры. Классическими тектоническим озерами являются крупнейшие озера мира: Каспийское и Байкал в Евразии, Великие Африканские и Североамериканские озера.

Ледниковые озерные котловины формируются при выпахивающей деятельности ледников или в результате размыва или скопления ледниковых вод в районах аккумуляции ледникового материала и образования ледниковых форм рельефа. Таких озер много в Финляндии, на севере Польши, в Карелии и д.р.

Карстовые озерные котловины образуются в результате провалов, просадок и размыва, в первую очередь, легко растворимых горных пород: известняков, доломитов гипсов, солей. Термокарстовых озер много в зоне вечной мерзлоты в тундре и лесотундре. Здесь вода растворяет подземные льды.

Старинные озера – это остатки брошенных речных русел.

Вулканические озерные котловины возникли в кратерах вулканов или в понижениях лавовых полей. Это - Кроноцкое и Курильское озера, озера в Новой Зеландии. По солености воды озера делят пресные и соленые. В отличие от рек, режим озер зависит от того, вытекают из него реки - проточное озеро (Байкал) или же это бессточный водоем (Каспийское).

Болота - это участки суши с обильным, застойным или слабопроточным увлажнением грунта в течение большей части года, с характерной (болотной) растительностью, недостатком кислорода и постоянным образованием торфа (слой торфа должен достигать не менее 0,3 м, если торфа меньше - это будут заболоченные земли. Торфом называют полуразложившиеся растительные остатки. Назвать болота водоемами нельзя, так как вода в них содержится в связанном состоянии. Но болота содержат лишь 5-10 % сухого вещества (торфа), остальное - вода. Поэтому болота являются важными аккумуляторами пресной воды. Заболачиванию способствует наличие близкого водоупора и наиболее распространены они в районах с вечной мерзлотой. Наиболее распространены болота в лесах Северного полушария, а также в Бразилии и Индии. Из-за обилия болот и заболоченных лесов лесную зону в Западной Сибири называют лесоболотной. Там же находится и крупнейшее болото в мире - Васюганское. Процессы заболачивания в этом регионе продолжаются и в настоящее время. Средняя горизонтальная скорость распространения кромок болот и наступления их на окружающие леса составляет 10-15 см в год.

Способы образования болот различны. Это и зарастание, заторфовывание водоемов (озер) и застой воды в местах выхода родников и при близком залегании грунтовых вод; а также накопление влаги в понижениях и плоских участках под лесами и лугами (особенно часто заболачиваются лесные вырубки.) По источникам питания выделяют верховые (питаются атмосферными водами), низинные (грунтовое увлажнение) и переходные болота. При классификации по степени богатства субстрата они соответствуют олиготрофным (бедным), евтрофным (богатым) и мезотрофным. Низинные болота образуются преимущественно на самых низких участках рельефа (в поймах, древнеозерных котловинах).

Грунтовые воды сильно минерализованы и, поступая в болото, они обогащают его. Поэтому в низинных болотах густым сплошным покровом растут осоки, хвощи, камыши, мхи, часто встречаются заросли черной ольхи. Здесь обычно находит пристанище множество птиц, и их помет, содержащий азотистые вещества, также обогащает болото.

Торф низинных болот – прекрасное удобрение.

Верховые болота образуются чаще всего на водораздельных пространствах, увлажняются атмосферными водами, очень бедными питательными веществами, и растительность здесь совершенно иная. В основном это мхи и чахлые деревца. Торф верховых болот с бедной растительностью содержит мало золы, поэтому является горючим полезным ископаемым и используется в качестве топлива.

Болота имеют большое водоохранное значение. Накапливая огромные запасы воды, они регулируют водный режим рек и поддерживают стабильность водного баланса территории; очищают проходящие через них воды. Болота являются истоками многих рек. Растительность болот не представляет особой кормовой ценности. Но после осушения они используются под сельскохозяйственные или лесные культуры. Однако при этом часто мелеют и исчезают малые реки.

Загрязнение поверхностных вод

Качество воды большинства водных объектов не отвечает нормативным требованиям. Многолетние наблюдения за динамикой качества поверхностных вод обнаруживают тенденцию увеличения числа створов с высоким уровнем загрязненности и числа случаев экстремально высокого содержания загрязняющих веществ в водных объектах. Состояние водных источников и систем централизованного водоснабжения не может гарантировать требуемого качества питьевой воды, а в ряде регионов (Южный Урал, Кузбасс, некоторые территории Севера) это состояние достигло опасного уровня для здоровья человека. Службы санитарно-эпидемиологического надзора постоянно отмечают высокое загрязнение поверхностных вод. Около 1/3 всей массы загрязняющих веществ вносится в водоисточники с поверхностным и ливневым стоком с территорий санитарно неблагоустроенных мест, сельскохозяйственных объектов и угодий, что влияет на сезонное, в период весеннего паводка, ухудшение качества питьевой воды, ежегодно отмечаемое в крупных городах, в том числе и в Новосибирске. В связи с этим проводится гиперхлорирование воды, что, однако небезопасно для здоровья населения в связи с образованием хлорорганических соединений.

Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания.

Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества.

Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при ПДК -0,1 мг/л. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах.

Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л. Наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны - аммонийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метил меркаптан, формальдегид и др. Огромное количество загрязняющих веществ вносится в поверхностные воды со сточными водами предприятий черной и цветной металлургии, химической, нефтехимической.

Нефтяной, газовой, угольной, лесной, целлюлозно-бумажной промышленности, предприятий сельского и коммунального хозяйства, поверхностным стоком с прилегающих территорий. Небольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть, свинец и их соединения. Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями.

Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками. Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля.

Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме. Вначале в таком водоеме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Затем происходит отмирание огромного количества организмов. Оно приводит к расходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоеме меняется настолько, что он становится непригодным для существования любых форм организмов. Водоем постепенно «умирает».

Современный уровень очистки сточных вод таков, что даже в водах, прошедших биологическую очистку, содержание нитратов и фосфатов достаточно для интенсивного эвтрофирования водоемов.

Эвтрофизация - обогащение водоема биогенами, стимулирующее рост фитопланктона. От этого вода мутнеет, гибнут бентосные растения, сокращается концентрация растворенного кислорода, задыхаются обитающие на глубине рыбы и моллюски.

Дезинфекция и обеззараживание поверхностных вод

Еще одним немаловажным блоком любой установки является блок обеззараживания и дезинфекции воды. Под дезинфекцией обычно подразумевается очистки поверхностных вод от всех типов живых микроорганизмов, в числе которых не только потенциально опасные для человеческого здоровья организмы вроде бактерий и вирусов, но и микроводоросли, способные навредить технике, трубопроводу и другим вступающим в контакт с загрязненной водой предметами. А чтобы, например, избежать попадания аналогичных вредных веществ в почву используют системы автономной загородной канализации, информацию о которой можно учесть, наверняка, весьма полезной. Сегодня существует несколько методов очистки стоков, каждый из которых обладает как своими преимуществами, так и своими недостатками, на некоторых из них мы остановимся подробнее.

Одним из наиболее распространенных методов очистки поверхностных вод от потенциально опасных микроорганизмов является их окисление при помощи тех или иных реагентов. Самым дешевым методом является хлорирование воды, так как этот реагент считается самым дешевым. Более дорогим, но более надежным и безопасным реагентом является озон, который после очистки попросту разлагается на безвредные соединения вроде воздуха, воды или углекислого газа в отличии от хлора, который остается в воде и способен нанести вред, как человеческому организму, так и бытовой или промышленной технике.

Еще одним методом очистки поверхностных вод от микроорганизмов является облучение воды ультрафиолетом, которое считается одним из наиболее эффективных и безопасных методов дезинфекции воды. При облучении воды ультрафиолет проникает в ядро живых клеток, нанося ДНК последних необратимые повреждения, которые становятся причиной потери микроорганизмом способности к репродукции. Очистка методом ультрафиолетового облучения сегодня считается одним из наиболее экологических технологий обеззараживания воды, который гарантирует высокое качество и хороший результат.



мантийный масса делювий коллювий

Атмосферные осадки, выпадая на дневную поверхность, распределяются различным образом. Часть из них просачивается в глубину и идет на пополнение подземных вод, часть испаряется в атмосферу, а другая часть стекает по поверхности, образуя поверхностный сток, который делится на площадной и линейный. Геологическая работа поверхностных текучих вод зависит от массы воды и скорости ее движения. Чем больше масса воды и скорость ее течения, тем больше совершаемая работа.

Под текучими водами понимаются все воды поверхностного стока на суше от струй, возникающих при выпадении дождя и таяния снега, до самых крупных рек. Все воды, стекающие по поверхности Земли, производят различного вида работу. Чем больше масса воды и скорость течения, тем наибольший эффект ее деятельности. Хорошо известно, что поверхностная текучая вода - один из важнейших факторов денудации суши и преобразования лика Земли.

Как и в других экзогенных процессах, в деятельности текучих вод могут быть выделены три составляющие: 1) разрушение, 2) перенос и 3) отложение, или аккумуляция, переносимого материала на путях переноса. По характеру и результатам деятельности можно выделить три вида поверхностного стока вод: плоскостной безрусловой склоновый сток; сток временных русловых потоков; сток постоянных водотоков - рек.

При площадном стоке вода течет по всей поверхности наклонного склона в местах, где время от времени идут сильные дожди.

Геологическая деятельность площадного стока проявляется в смыве мелкозернистого обломочного материала (алевритовый, песчаный). Максимально смыв проявляется в местах лишенных растительности, на ровных склонах. За один сильный ливень при площадном смыве может быть снесен слой рыхлого материала толщиной в несколько миллиметров. Из бассейна равнинных рек (р. Миссисипи) за один миллион лет сносится слой мощностью до 50 м, а из бассейнов горных рек (Кавказ) - до 250 м.

Под площадным смывом понимают работу воды, стекающей по склонам во время дождей или таяния снегов. Этот временный склоновый сток выражается либо в виде сплошной тонкой пелены воды, движущейся по пологому скату, либо в виде густой сети мелких струек, каждая из которых является как бы миниатюрным ручейком. Каждая струйка стремится вырыть себе маленькую рытвинку, но ее кинетической энергии хватает лишь на то, чтобы врезаться в тонкий разрыхленный выветриванием поверхностный покров на глубину нескольких сантиметров. В связи с этим образующиеся миниатюрные рытвинки расположены очень близко друг к другу, их склоны сходятся в виде узкого гребешка, а постепенное врезание приводит к общему равномерному понижению всей поверхности склона. Благодаря этому смыву подвергаются одновременно обширные площади, и под его влиянием происходит вьполаживание и сглаживание склонов, общее выравнивание поверхности суши, уменьшение ее вертикального расчленения. Иными словами, площадной смыв приводит к прямо противоположным результатам по сравнению с эрозией. Именно поэтому их и следует отличать друг от друга.

При линейном стоке движение воды осуществляется в виде линейно направленных мощных струй и потоков в рытвинах, оврагах и речных долинах. Линейный сток делится на временный и постоянный.

Разрушительная деятельность любого водотока называется эрозия. Различают три вида эрозии: донная (глубинная), боковая и регрессивная.

Породы выветриваются не только на плоских поверхностях водоразделов, но и на их склонах, где рыхлые продукты не могут уже задерживаться и под давлением собственного веса, под действием дождевых и талых снеговых вод перемещаются под уклон.

А.П. Павлов назвал скопления на склонах и у подножия возвышенностей рыхлых продуктов выветривания, сползающих по склону под воздействием дождевых и талых снеговых вод, делювием (от лат. deluo - смываю). Обломочный материал, смещенный под действием силы тяжести и накопленный на склонах и у их подножий (оползни, осыпи, обвалы), называется коллювием (от лат. colluvio - скопление, беспорядочная груда). Однако четкого разграничения в применении этих терминов нет, так как перемещение рыхлых продуктов выветривания по склонам происходит обычно под совместным действием силы тяжести и воды, причем значение каждого из этих факторов даже на одном и том же участке меняется: то превалирует один, то другой.

Силы трения и сцепления частиц рыхлого материала между собой препятствуют перемещению вдоль любой поверхности как внутри слоя рыхлых пород, так и на границе этого слоя с коренными породами. Если вес рыхлого материала станет больше этих сил, он начнет скользить под уклон. Увеличение веса рыхлых продуктов выветривания чаще всего происходит после дождей за счет пропитывания их водой, которая одновременно снижает и силу трения. Поэтому продолжительные дожди часто вызывают развитие оползней и накопление коллювиальных масс на склонах и у их подножий. Своеобразные формы этот процесс принимает в зоне развития многолетней мерзлоты, где оттаивающий летом активный слой грунта легко насыщается дождевыми и талыми водами, проникновению которых на глубину препятствует нерастаявшая мерзлота. Пропитанный водой грунт стекает уже при углах склона от 3 до 5° со скоростью от сантиметров до десятков метров в год. Процесс этот получил название солифлюкции (от лат. solum - почва, fluxus - течение).

С явлениями солифлюкции связано образование солифлюкционных и нагорных террас, земляных рек, шлейфов и валов.

Учитывая трудности генетической классификации, Ю.А. Билибин предложил называть делювием все продукты выветривания, смещенные с места образования вниз по склонам без участия линейного смыва (т.е. не переработанные водными потоками). Коллювием Ю.А. Билибин назвал разновидность делювия, достигшую подножия склона и прекратившую движение. Эта простая и удобная классификация прочно вошла в практику геологических и поисковых работ, хотя и не разделяется некоторыми геологами. В дальнейшем изложении термины «делювий» и «коллювий» употребляются в понимании Ю.А. Билибина.

Образование делювия на склонах происходит одновременно и в тесной связи с выветриванием коренных пород, слагающих эти склоны. Поэтому между элювием и делювием резкую границу провести очень трудно. Известны случаи, когда выходящие на склоне коренные породы в верхних выветрелых трещиноватых участках загибаются вниз по склону под действием собственного веса, т.е. смещаются почти без нарушения целостности. Вообще же элювий отсутствует только на отвесных и очень крутых склонах, где обломки коренных пород, отделяясь от них, сразу же сползают вниз и превращаются в делювий. На более пологих склонах элювием можно считать продукты выветривания, залегающие вблизи от выходов коренных пород и еще достаточпо однородные. Продукты выветривания, более заметно смещенные и перемешанные с обломками других пород, следует называть делювием.

Выветривание делювия происходит одновременно с его оползанием по склону, поэтому чем выше по склону выходит данная порода, тем в более измененном и измельченном состоянии достигают ее обломки подножия склона. Обломки пород, выходящих в нижней части склона, достигают его подножия мало измененными. При движении делювия вниз по склону происходят перемешивание обломочного материала и образование несовершенной слоистости. Обломки выходящей на склоне породы, сползая вниз, сначала располагаются в виде более или менее однородного слоя. Этот слой подстилается продуктами выветривания породы, выходящей ниже по склону, и перекрывается обломками пород, выходящих выше по склону. Двигаясь под уклон, этот слой постепенно смешивается с подстилающими и перекрывающими его обломочными материалами, теряет индивидуальность и исчезает, тогда как подстилающие его (образованные позже) слои на некотором участке склона продолжают еще существовать. По мере сползания их постигает та же участь, но в это время под ними появляются новые более молодые слои и т.д. Таким образом, в делювии можно выделить два горизонта: верхний, более древний, неслоистый, сложенный перемешанными обломками пород, выходящих наиболее высоко по склону и перемещенных на значительное расстояние, и нижний, состоящий из однородных, не смешавшихся еще слоев, сложенных продуктами выветривания пород, залегающими вблизи от места своего образования.

Таким образом, обломки породы на месте ее выхода залегают в основании толщи делювия. При сползании их положение в разрезе постепенно меняется: в результате перемешивания они могут появиться на поверхности. Если склон сложен неоднородными породами, среди которых встречаются достаточно прочные, распадающиеся при выветривании на крупные глыбы, образуется слоистость иного порядка: измельченный материал проваливается между глыбами в нижнюю часть делювия. При этом происходит довольно совершенное его перемешивание. В этом мелкоземе встречаются лишь недавно отделившиеся от коренной породы крупные глыбы, не успевшие еще проникнуть на поверхность.

Крупные глыбы относительно быстро сползают со склонов. При их перемещении более мягкие породы размельчаются и быстро проникают в нижние слои делювия. Поэтому по составу делювиальных каменных россыпей можно лишь приблизительно судить о коренных породах, слагающих склон. Это следует иметь в виду при производстве геологосъемочных и поисковых работ. Месторождения многих полезных ископаемых легко разрушаются на поверхности, и отсутствие их обломков в делювиальной каменной россыпи отнюдь не говорит об отсутствии их в коренном залегании.

Скорость и характер движения делювия меняются в широких пределах, начиная от катастрофически быстрых перемещений при обвалах и некоторых оползнях до чрезвычайно медленного и в то же время наиболее универсального скольжения в процессе так называемого покровного сползания, о характере которого можно судить лишь по результатам его проявления за длительный период. При покровном сползании делювий перемещается по всей поверхности склона, но с разными скоростями. На каждом склоне есть едва заметные линейно вытянутые ложбинки, по которым делювий движется несколько быстрее, чем между ними. Такие депрессии называют бессточными ложбинами стока или деллями. Особенно хорошо делли выражены в крупноглыбовых россыпях, где к ним приурочены каменные потоки, сползающие со склонов заметно быстрее всей массы делювия. Поверхность каменных потоков иногда бывает ровной, иногда покрыта продольными валами и бороздами. На участках, где движение каменных потоков замедляется, под давлением сползающих масс делювия образуются дугообразно изогнутые поперечные валы.

Делювий накапливается у основания возвышенности в виде коллювиального шлейфа ее подножий. Нижние части делювия при этом прекращают движение, отодвигая подножие склонов в сторону от возвышенности и выполаживая ее: коллювиальный шлейф сам становится частью склона, по которой продолжается сползание рыхлого материала, все время увеличивающее ширину и мощность коллювия. Таким образом, мощность коллювиального шлейфа непостоянна и в зависимости от продолжительности накопления рыхлого материала бывает различной (в древних долинах до 20-30 м). В коллювии обломочный материал обычно хорошо перемешан и признаки слоистости отсутствуют.

Вода - это одна из важнейших основ жизни на Земле. Она присутствует в верхнем и среднем слое грунта, а также под ним. В связи с этим различают воды поверхностные, грунтовые и подземные. Все они важны для каждого из нас. В последнее время наблюдается загрязнение атмосферы. Оно наносит необратимый вред всем Именно поэтому важно сохранять экологию Земли. В нашей статье вы можете выяснить более подробную информацию о различных источниках воды и их роли в жизни каждого из нас.

Поверхностные воды. Общая информация

Воды поверхностные - воды, которые текут или формируются на поверхности земли. Они характеризуются течением. Они могут временно или постоянно находится на поверхности. Различают следующие категории поверхностных вод:

• реки;
• озера;
• моря;
• болота;
• иные водоемы и водостоки.

Река - это постоянный водный поток с естественным течением. Он имеет существенные размеры. Реки являются составляющей гидрологического цикла. Они наполняются за счет подземного или поверхностного стока. Крупные реки с разветвленными притоками создают речную систему. Часть суши, с которой река собирает воду, называется водосборной площадью.

Реки распространены достаточно неравномерно. Благодаря быстрому течению их активно используют в хозяйственной деятельности.

Воды поверхностные также включают в себя моря. Они являются частью Мирового океана. Море может быть обособленно сушей или подводными рельефами. В нем содержится соленая вода.

Еще один вид поверхностных вод - озера. Они характеризуются как компонент гидросферы, представляющий собой водоем, возникший естественным путем, заполненный в пределах озёрного ложа водой и не имеющий соединения с морем. Такие воды поверхностные являются объектом изучения лимнологии. На планете насчитывается около 5 миллионов озер.

К поверхностным водам также относятся болота. Они характеризуются как участки земли с повышенной влажностью и кислотностью, а также низкой плодородностью почвы. Болота - это стоячие и проточные грунтовые воды, которые вышли на поверхность. Благодаря им на земле откладываются не до конца разложившиеся органические вещества. Через некоторое время образуется торф. Такие природные воды являются частью гидросферы. Болота являются своеобразным препятствием для развития парникового эффекта.

Загрязнение поверхностных и подземных вод

Проблема загрязнения воды ежегодно обсуждается экологами всего мира. Основными источниками засорения водоемов является недостаточный уровень очищения а также отходы при обработке и сплаве лесоматериалов, сбросы железнодорожного и водного транспорта и т. д. Вещества, попадающие в водоемы, становятся причиной изменений в их составе. Они проявляются в изменениях физических свойств. Вода может приобрести неприятный привкус и запах. Реки, озера и другие водоемы из-за существенных изменений в составе могут иметь осадок или налет.

Основными загрязнителями водоемов на сегодняшний день являются нефть и нефтепродукты. Из-за их воздействия вода становится токсичной. Ее считают непригодной для употребления. Такая грязная вода имеет специфический вкус, резкий запах, может наблюдаться изменение цвета и нефтяная пленка на поверхности.

Не менее негативными являются токсичные синтетические вещества. Они активно используются в промышленности и коммунально-бытовом хозяйстве. Из-за содержания данных веществ в поверхностных и подземных водах, образуется пена. В таком случае концентрация токсичных синтетических соединений превышает допустимую норму.

Негативно влияет на природные воды фенол. Он содержится в сточных водах почти всех нефтехимических предприятий. Как следствие - снижение биологических процессов в водоеме, замедляется самоочищение.

В воде проживает огромное количество живых организмов. На процесс их жизнедеятельности пагубно влияют сточные воды бумажно-целлюлозной промышленности. Из-за отрицательного воздействия в водоемах начитается гибель икры мальков и взрослых рыб, которые населяют реки, озера и другие природные воды. Промышленные сплавы существенно загрязняют их. Топляк оседает на дне поверхностных водоемов. Из-за этого рыбы лишаются нерестилищ и кормовых мест.

Рост населения, расширение стран и развитие технологий существенно повлияли на экологию. Проблема загрязнения воды связана с увеличением количества бытовых стоков во внутренних водах. Именно из-за этого в реках и озерах наблюдается рост болезнетворных бактерий и гельминтов.

Серьезное беспокойство у экологов со всего мира вызывают пестициды и разнообразные минеральные вещества, которые ежегодно попадают в водоемы. Дождевая и текущая вода транспортирует опасные соединения с полей.

в природе

Круговорот воды - это процесс циклического перемещения воды в земной биосфере. Моря теряют из-за испарения больше жидкости, чем получают с осадками. Вода регулярно циркулирует, но, несмотря на это, ее количество на земном шаре остается неизменным. Круговорот воды в природе содержит в себе следующие этапы:

• испарение;
• перемещение водяного пара и его конденсация;
• выпадение осадков и стока.

В круговороте участвуют поверхностные и подземные воды. Однако нередко он становится причиной загрязнения водоемов пестицидами и химикатами.

Содержание веществ в водах Мирового океана

В присутствует огромное количество химических элементов. Морская вода на 95% состоит из чистой воды. Еще более чем 4 % - растворенная в ней соль. Вода в океане отличается от пресной соленоватым вкусом, прозрачностью и цветом. Она более агрессивно воздействует на стройматериалы. Именно поэтому специалисты не рекомендуют возводить дом на берегу океана или моря.

Средняя соленость поверхностных вод Мирового океана составляет 35%. Стоит отметить, что на некоторых промежутках данный показатель может незначительно отличаться. Это зависит от гидрологических и климатических условий.

В морской воде содержится огромное количество различных веществ. Впервые ее состав был рассмотрен Дитмаром. Ему понадобилось исследовать 77 проб воды. Они были собраны в различных пунктах Мирового океана. В нем содержится почти все элементы таблицы Менделеева. Однако процент их содержания отличается.

Соленость поверхностных вод Мирового океана напрямую зависит от соотношения между количеством осадков и величиной испарения. Выпадение осадков снижает процент содержания соли в воде. На некоторых территориях на соленость также влияет таяние и образование льда.

Территория наиболее высокой солености Мирового океана находится западнее Азорских островов. Процент содержания соли может также меняться в зависимости от периода года.

Некоторые ученые на протяжении многих лет пытаются выяснить природу происхождения соли, которая содержится в водах Мирового океана. Некоторые утверждают, что он был соленым со дня своего возникновения. Другие связывают его соленость с вулканической деятельностью. Воды Мирового океана являются отличным растворителем, поэтому первоначально они не могли быть пресными.

Вода в жизни человека

Вода играет важную роль в жизни всех живых существ. Именно поэтому экологи со всего мира ежегодно разрабатывают стратегии, которые позволят сохранить ее от загрязнения. К водным ресурсам суши обычно относят поверхностные воды. Они также необычайно важны в народнохозяйственном комплексе. К важным направлениям использования воды следует также отнести потребление воды для промышленных и бытовых нужд, а также для коммунальных целей.

Вода часто используется в сельском хозяйстве. Она крайне необходима для регулярного полива клумб, огородов, полей и садов.

Вода - составляющая часть всего живого. Без нее невозможно существование на Земле. Растения содержат в себе до 90% воды, а взрослый человек около 70%. Ее достаточное количество в рационе - это одно из условий здорового образа жизни. Вода участвует во всех химических реакциях, которые проходят в организме каждого человека. Она транспортирует питательные вещества, выводит токсины и шлаки, а также способствует понижению кровяного давления. Благодаря регулярному употреблению достаточного количества воды можно предотвратить процесс образования камней в почках. Она также крайне необходима для нормального пищеварения. Вода - это отличный помощник для тех, кто желает справиться с лишним весом. Благодаря ей уменьшаются жировые накопления.

Необходимо регулярно пополнять запас воды в организме. Без ее употребления человек может прожить всего лишь несколько дней. Рекомендовано ежедневно выпивать не менее двух литров воды для стабильной работы всех жизненно важных органов. Ее недостаток моментально сказывается на организме. Человек быстро утомляется, а также возникает риск образования тромбов из-за повышенной вязкости крови.

Многие жалуются на то, что у них из крана периодически течет грязная вода. В таком случае специалисты рекомендуют установить специальный фильтр. Существует ошибочное мнение про то, что вода с колодца является полезной и чистой. Однако такой источник встречается крайне редко. Некоторые территории, на которых расположен колодец, отличаются содержанием опасных химических веществ. Текущая вода с крана не отличается идеальной чистотой и полезностью. Однако поверхностные воды, которые используются для водоснабжения населения, регулярно проходят проверки. Можно с уверенностью заявить, что они не содержат радиоактивных частиц и опасных для жизни микроэлементов.

Специалисты утверждают, что, несмотря на рекомендации, большая часть людей употребляет до литра воды. Это приводит к хроническому обезвоживанию. Как следствие - головные боли и слабость.

Вода дождевая

Тесно связана с поверхностными водами. Именно она является одной из главных составляющих круговорота воды в природе. Какова роль дождевой воды в нашей жизни?

На протяжении многих лет существует мнение о том, что дождевая вода не нуждается в дополнительной очистке. Ее смело можно использовать для приготовления пищи и купания. К сожалению, это мнение ошибочно. Дождевую воду действительно можно было без опасений использовать в быту множество лет назад, когда экология была на достаточном уровне. На сегодняшний день она содержит в себе различные вредные микроэлементы, которые могут серьезно навредить здоровью.

Многие специалисты утверждают, что с помощью дождевой воды можно существенно сэкономить на питьевой. Ее можно использовать для полива приусадебных участков, а также мытья машины или стирки белья.

Общее количество воды

Многие не задумываются о том, сколько воды на Земле. Известно, что ее количество составляет примерно 75% от общей площади земного шара. Данный показатель включает в себя озера, болота, реки, ледники, моря и океаны. Однако определить точно объем гидросферы невозможно. Для этого необходимо знать количество подземных источников, глубину всех водоемов и толщину ледников. Ученые могут привести лишь приблизительные данные. 2% из 75% -это пресная вода. Однако большая ее половина находится в замороженном состоянии.

Самоочищение поверхностных вод

Самоочищение поверхностных вод связано с различными факторами:

• осаждение частиц;
• взаимодействие с водными растениями;
• воздействие солнечной температуры и радиации;
• разрушение загрязняющих элементов путем гидролиза.

Самоочищение от патогенных бактерий происходит вследствие антагонистического влияния водных организмов.

При загрязнении поверхностных вод бытовыми отходами, процесс самоочищения может существенно замедлиться. Влияние сточных вод на водоемы зависит от их характера. Бытовые отходы опасны в эпидемиологическом отношении. Промышленные сточные воды становятся причиной загрязнения водоемов опасными химическими элементами.

Поверхностные воды и их изменчивость

Со временем химические и физические свойства поверхностных вод меняются. Внезапные катаклизмы провоцируют изменения, которые происходят в максимально короткий срок. Свойства могут также поменяться в связи с тем или иным сезоном. Такие изменения могут оказывать как положительное, так и негативное воздействие на поверхностные воды.

Нередко изменения в химическом составе водоема создают проблему для промышленного производства. В таком случае специалисту необходимо проводить исследования для того, чтобы ориентироваться при разработке новых производственных программ.

Подводим итоги

Вода играет важную роль в нашей жизни. Она является одной из главных составляющих человеческого тела. Без ее употребления можно прожить лишь несколько суток. Важно пить не менее двух литров чистой воды в день для того, чтобы нормализовать свое самочувствие.

Поверхностные воды присутствуют во всех уголках нашего мира. К ним можно отнести реки, болота, озера, ледники, моря и океаны. Они играют важную роль в здоровье человека и многих сферах его жизнедеятельности. Важно беречь поверхностные воды от загрязнения.

На земной поверхности из-за особенностей ее рельефа и различных климатических условий водные ресурсы распределены неравномерно: в пустынных местностях воды не хватает, в болотистых местностях ее избыток. Для характеристики распределения воды по поверхности вводится несколько понятий.

Водосбор – это часть земной поверхности и толща почв и горных пород, откуда вода поступает к водному объекту. Различают поверхностный и подземный водосборы.

Водосборный бассейн – поверхность, с которой речная система, море или озеро собирают воды. Водосборный бассейн ограничен водоразделом. Водоем и водосборная площадь образуют единую экосистему.

Водосборный бассейн водоема включает водосборные бассейны всех рек, которые в него впадают.

Водоток – это водный объект:

питаемый водосбором или другим водным объектом;

характеризуемый постоянным или временным движением воды в углублении земной поверхности (в русле) в направлении общего уклона.

Различают:

временные и постоянные водотоки;

естественные и искусственные водотоки.

Речной сток – перемещение водыв виде потока поречномуруслу. Это перемещение происходит под действием гравитации и является важнейшим элементомкруговорота воды в природе, с помощью которого происходит перемещение воды с суши вокеаныили вобласти внутреннего стока. Количественное значение стока в единицу времени называетсярасходом воды. Сток реки формируется из поверхностного стока (образующегося в результате осадков и снеготаяния) и подземного стока, формируемого за счет грунтовых вод. Речной сток за год является объективным показателем для определения полноводности реки. Ниже представлены 10 наиболее полноводных рек мира по величине годового стока воды:

Название	Объем стока за год, км³
Амазонка, Южная Америка
Конго, Африка
Янцзы, Азия
Ориноко, Южная Америка
Енисей, Азия
Миссисипи, Северная Америка
Парана, Южная Америка
Лена, Азия
Токантинс, Южная Америка
Замбези, Африка

Годовой сток самой полноводной в Европе реки Волгисоставляет 251 км³.

Характеристиками состояния водного объекта являются его гидрологический и водный режимы.

Гидрологический режим – это закономерные изменения состояния водного объектаво времени и пространстве, обусловленные главным образомклиматическимиособенностями данного бассейна.

Естественный гидрологический режим нередко существенно видоизменяется под воздействием хозяйственной деятельности человека.

В гидрологическом режиме учитываются изменения:

уровня и расхода воды,

ледовых явлений,

температуры воды,

количества и состава переносимых потоком наносов,

изменений русла реки (русловые процессы),

состава и концентрации растворенных веществ и т. д.

Водный режим – изменения во времени расхода водыиуровней водыи объемов воды вводотоках(рекахи других),водоемах(озерах,водохранилищахи других) и в другихводных объектах(болотаи другие).

В районах с теплым климатомна водный режим рек основное влияние оказываютатмосферные осадкиииспарение. В районах с холодным и умеренным климатом также очень существенна рольтемпературывоздуха.

Различают следующие фазы водного режима: половодье, паводки, межень, ледостав, ледоход.

Половодье – ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водностиреки, вызывающее подъем ее уровня; обычно сопровождается выходом вод из меженногоруслаи затоплениемпоймы.

Паводок – сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды, возникающее в результате быстрого таяния снега при оттепели, ледников, обильных дождей. Следующие один за другим паводки могут образовать половодье. Значительные паводки могут вызвать наводнение.

Межень – ежегодно повторяющееся сезонное стояние низких (меженных) уровней воды в реках. Обычно к межени относят маловодные периоды продолжительностью не менее 10 дней, вызванные сухой или морозной погодой, когда водностьреки поддерживается, главным образом,грунтовым питаниемпри сильном уменьшении или прекращенииповерхностного стока. Вумеренныхивысоких широтахразличают летнюю (или летне-осеннюю) и зимнюю межень.

Ледостав – период, когда наблюдается неподвижный ледяной покровна водотоке или водоеме. Длительность ледостава зависит от продолжительности и температурного режима зимы, характера водоема, толщины снега.

Ледоход – движение льдини ледяных полей на реках.

Неравномерный в течение года режим питания рек связан с неравномерностью выпадения атмосферных осадков, таяния снега и льда и поступления их вод в реки.

Колебания уровня воды вызываются в основном изменением расхода воды, а также действием ветра, ледовых образований, хозяйственной деятельностью человека.

Гидрограф – график изменения во времени расхода воды в створе реки или иного водотока. Гидрограф отражает характер распределения водного стока в течение года, сезона, половодья (паводка), межени.

Гидрограф строится на основании данных о ежедневных расходах воды в месте наблюдения за речным стоком. На оси ординат откладывается величина расхода воды, на оси абсцисс – отрезки времени. Гидрограф используется для вычисления эпюры руслоформирующих расходов воды.

Могут быть построены различные типы гидрографов:

единичный гидрограф – гидрограф, показывающий изменение расходов воды во время единичного паводка;

типовой гидрограф – гидрограф, отражающий общие черты внутригодового распределения расхода воды в реке;

многолетний гидрограф паводка – расчетная паводочная волна в определенном створеводотока, характеризуемая определенным многолетним расходом, типовым гидрографом и соответствующим объемом.

Рис. Типовой гидрограф реки со снеговым питанием:

1 – график Q = f (t ); 2 – ледостав; 3 – ледоход; 4 – паводковый сток;

5 – сток грунтового питания; 6 – сток дождевых паводков

Рис. Гидрограф речного стока:

1 - снеговое питание реки; 2 - дождевое питание;

3 - грунтовое (подземное) питание.

Из рассмотрения типового (годового) гидрографа видно, что водность реки во времени в течение года значительно изменяется. Аналогичный характер имеет и график изменения высотного положения уровня воды в данном створе, который измеряется и фиксируется водомерными постами.

Весной, в период таяния снегов, расход воды существенно (в разы) превышает минимальный, происходит разлив рек, затопление территорий и т. п. Осенью и зимой – в межень – река питается в основном за счет грунтовых вод, поэтому расходы уменьшаются, глубины падают. Как следствие этого – затрудняется навигация, ухудшаются условия плавания судов. Физическая навигация (период «чистой» воды) – это время от конца ледохода весной до начала ледостава осенью.

Чтобы изменить сток реки так, как необходимо человеку, проводят регулирование стока путем строительства гидроузлов и создания водохранилищ. При достаточной емкости в водохранилище можно аккумулировать избыточный сток реки и использовать его по потребности, то есть для удовлетворения интересов всех водопотребителей и водопользователей.

Регулирование стока может быть различным в зависимости от времени аккумулирования воды. Если в водохранилище можно собрать сток реки за ряд лет – это многолетнее регулирование. Если аккумулируется сток, например, половодья – это годичное, или сезонное регулирование. Бывает также недельное и суточное регулирование стока.

При строительстве плотин происходят существенные изменения водного режима реки: возрастают глубины, снижаются скорости течения воды, уменьшается мутность, возникают затопления и подтопления, изменяется ледотермический и биологический режимы водотока, возникает угроза размыва берегов и судоходству при сильном ветровом волнении и т. д.

Интересы пользователей водных ресурсов водохранилищ, как правило, не совпадают и регулируются положениями, утверждаемыми органами власти государств.

Водохранилище (река, озеро)		Объем полный, км 3	Объем полезный, км 3	Площадь полная, км 2	В т.ч. площадь подпруженного озера, км 2		Год заполнения
Виктория [Оуэн-Фолс] (Виктория Нил, оз. Виктория)	Уганда, Танзания, Кения
Братское (Ангара)
Кариба (Замбези)	Зимбабве
Насер [Садд-эль-Аали] (Нил)
Вольта (Вольта)
Красноярское (Енисей)
Зейское (Зея)
Усть-Илимское
Куйбышевское (Волга)
Байкальское [Иркутское] (Ангара, оз. Байкал)
Вилюйское (Вилюй)
Волгоградское (Волга)
Онтарио [Ирокуэй] (р. Св. Лаврентия, оз. Онтарио)	Канада, США
Саяно-Шушенское (Енисей)
Рыбинское (Волга)
Колымское (Колыма)
Онежское [Верхнесвирское] (Свирь, оз. Онежское)
Саратовское (Волга)
Камское (Кама)

Сейчас на Земле более 250 тысяч водохранилищ. Общая площадь их зеркала – 600 тыс. км 2 . 2 260 водохранилищ имеют объем более 100 км 3 каждое. Характеристики крупнейших водохранилищ мира показаны в таблице.