Дипломная работа: Водные ресурсы Среднего Урала

Рис. 3. Внутригодовое распределение стока рек СреднегоУрала Нейвы и Исети по временам года

Кратковременные колебания водности рек могут быть прежде всего естественными и обусловленными как метеорологическими факторами так и геологическими процессами [ 26, с. 72 ]. В качестве примера кратко-временных колебаний водности рек можно привести резкие дождевые паводки.

Кратковременные колебания водности рек могут быть обусловлены и антропогенными факторами. К числу таких колебаний относятся пропуски в нижние бьефы гидроузлов.

Когда говорят о колебаниях водности рек, то имеют в виду прежде всего изменения стока воды. Однако одновременно с изменением стока воды в реках изменяются и другие характеристики, например скорость течения и уровень воды, т. е. высота поверхности воды в данном створе реки. В большинстве случаев колебания уровня воды следуют за колебаниями стока и ими определяются.

Речной сток — главный элемент возобновляемых водных ресурсов. Это одновременно и процесс стекания воды в речных системах и характеристика количества стекающей воды [ 26, с. 74 ]. Сток воды – один из важнейших физико – географических и геологических факторов. Сток включает поверхностную и подземную части. Поэтому практически любое использование вод в народном хозяйстве сказывается на режиме рек. Например, забор подземных вод в большинстве случаев рано или поздно должен отразиться на режиме рек, связанных с грунтовыми водами.

На Урале и в Приуралье много рек и речек, суммарный сток которых превышает 150 км3 в год (Черняев) [ 27, с. 113 ]. Наиболее полноводные те, что начинаются на западных склонах и несут свои воды в Каму или Печору, менее водоносны реки восточного склона, принадлежащие бассейну Оби.

Наиболее крупные реки Среднего Урала: Сысерть, Чусовая, Исеть, Пышма, Тагил, Салда, Ляля, Сылва. Тура и ее притоки: Тагил, Нейва, Реж, Пышма, а также Исеть тоже начинаются на Среднем Урале.

На юго – западе Свердловской области в горах и западных предгорьях Среднего Урала течет одна из самых известных уральских рек – Чусовая). К югу от Чусовой среди западных предгорий протекает Уфа. Из притоков Уфы наиболее значительны реки Бисерть, Серга, собирающие воды в горной полосе Среднего Урала. При формировании речной сети и размыве истоки рек обоих склонов Уральского хребта сближались между собой и нередко происходил даже перехват верховьев одних рек другими. Расстояние между истоками рек западного и восточного склонов составляет иногда лишь несколько километров или несколько сотен метров. Это облегчает их соединение в местах понижения хребта, например в бассейнах Чусовой, Исети и Тагила.

Большое влияние на гидрографию района оказывают горы. Быстрое течение, пороги, обилие камней, узкое усло являются отличительными особенностями горных участков многих рек. Прорываясь через хребты, горные потоки мчат свои воды в каньонах, достигающих местами 80 – метровой высоты. Они успокаиваются, протекая по широким продольным понижениям между хребтами, но снова делаются быстрыми, прорезая хребты и увалы. Особенно живописна долина Чусовой, которая врезаясь в горные породы, образует многочисленные береговые утесы.

Стекая по ступенчато падающим западным склонам и прорезая холмы предгорий, реки постепенно утрачивают черты горных рек [ 27. с. 85]. На восточной стороне гор реки быстрее теряют горный характер.

Речной сток - это результат трансформации атмосферных осадков в процессе их стекания по водосбору (поверхностным, внутрипочвенным, грунтовым путем) и в русловой сети. Он образуется под влиянием комплекса факторов (климатических и факторов подстилающей поверхности), роль и вклад которых в формирование различных характеристик стока неодинаковы, что зависит не только от вида (годовой, сезонный, максимальный, минимальный), но и от продолжительности осреднения стока (текущий, средний, многолетний) [ 27, с. 38 ].

В условиях замкнутых водосборов, когда водоток полностью дренирует воду со всей водосборной площади, средний многолетний годовой сток зависит главным образом от климатических показателей - осадков и испарения. Остальные факторы (почвы, растительность, рельеф, озера, болота, размер бассейна, его морфометрия) влияют на средний сток постольку, поскольку они влияют на осадки и испарение.

По внутригодовому распределению стока реки Среднего Урала принадлежат к группе с весенним половодьем. На весну приходится 40 – 60 % и более объема годового стока [ 27, c. 124 ]. Гидрологический режим горных рек (горные участки рек Исети, Чусовой и др.) отличается рядом особенностей. Вследствии слабой естественной зарегулированности стока в горах в период весеннего половодья уровни воды колеблются весьма резко. Интенсивные летние ливни, особенно характерные для восточного склона, при малой проницаемости горных почв и крутых уклонах вызывают мощные паводки, иногда превосходящие весенние.

Весенние разливы принимают иногда характер катастрофических наводнений. Годовые амплитуды уровней достигают местами 8 – 12 м, и реки разливаются на многие километры. Это нередко требует сооружения дамб, более низких мостов, устройства временных переправ, затрудняет заселение низких, часто затопляемых берегов. В то же время подъемы воды делают на короткий срок пригодными для сплава даже небольшие реки и способствуют повышению плодородия пойменных почв.

Влияют на речной сток и многочисленные виды хозяйственной деятельности в речных бассейнах, на первый взгляд с реками непосредственно и не связанные. В этом проявляется важная роль природных вод как индикаторов состояния природной среды в целом.

Уравнение баланса годового стока для средних многолетних условий можно записать в виде:

у = Р - Z,                                                                      (1)

где у - слой годового стока;

Р и Z - соответственно годовой слой осадков и испарения.

В зонах избыточного и достаточного увлажнения, где испарение с почвы близко к испарению с водной поверхности, данное уравнение справедливо для средних и малых водосборов при использовании зональных значений осадков и испарения [ 27, с. 41 ].

На водосборах с незамкнутым водным балансом в формировании речного стока участвуют не все подземные воды. Часть из них фильтруется в более глубокие горизонты и выклинивается за пределами водосбора. Поэтому даже для средних многолетних условий в правую часть уравнения добавляют еще один член, показывающий, какое количество воды (DW) перетекает подземным путем за пределы водосбора [ 27, с. 43 ]:

у = Р – Z - (DW)                                                          (2)

Во внутригодовом (сезонном) режиме рек выделяют ряд характерных периодов (фаз) в зависимости от изменения условий питания и особенностей водного режима. Для рек различают следующие фазы водного режима: половодье, паводки, межень.

Половодье — это фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон и характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и продолжительным подъемом уровня воды. Половодье часто сопровождается выходом воды на пойму. Половодье формируется как талыми снеговыми, так и дождевыми водами. Таяние снега на равнинах вызывает весеннее половодье, таяние высокогорных снегов и ледников, а также выпадение длительных и сильных летних дождей (например, в условиях муссонного и тропического климата) — половодье в теплую часть года (т. е. весенне-летнее или летнее половодье). Половодье, особенно обусловленное дождями, нередко имеет многовершинную форму.

Паводок — это фаза водного режима, которая может многократно повторяться в различные сезоны года и характеризуется интенсивным, обычно кратковременным увеличением расходов и уровней воды, и вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей. В отдельных случаях расход воды паводка может превышать расход воды половодья, в особенности на малых реках. Различают однопиковые и многопиковые паводки, одиночные паводки и паводочные периоды, когда на реке проходят серии паводков. Иногда паводок накладывается на волну половодья. Кратковременные резкие паводки, в частности вызванные не метеорологическими факторами, относят уже не к сезонным фазам режима реки, а к кратковременным его нарушениям.

Межень — это фаза водного режима, ежегодно повторяющая в один и тот же сезон, характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня и возникающая вследствие уменьшения питания реки. В межень реки обычно питаются только за счет подземных вод.

Будучи органически связанным с реками, человечество в процессе становления и развития цивилизации неизбежно вынуждено было вмешиваться в их естественную жизнь, приспосабливая к своим социальным и хозяйственным потребностям. Самым могучим средством вмешательства явилось регулирования режима стока с помощью водохранилищ, межбассейновой переброски и т.д.

2.2 Озера

Озера по территории СреднегоУрала распределены неравномерно. Их мало в горной полосе и на юго – западе района. Восточные же предгорья Среднего Урала, (низменная Западно – Сибирская часть) изобилует озерами, но среди них нет озер очень больших и глубоких. О происхождении озер восточных предгорий Среднего Урала существуют разные мнения. По А.П, Карпинскому (1949), они возникли под влиянием комбинированного действия эрозии и растворении гнейсов и известняков. По П.И. Кротову (1905) они имеют тектоническое происхождение, занимая сбросовые впадины [ 4, c. 71]. В последнее время высказано предположение, что причина образования озер – неодинаковая амплитуда эпейрогенических движений отдельных участков Урала и Зауралья в новейшую эпоху, обусловившая подпружинивание древних речных долин.

Питаются озера, главным образом, впадающими в них реками, талыми снеговыми водами, и весной уровень озер выше, размеры их увеличиваются. В питании некоторых озер немалое значение имеют ключи и источники.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13