Водная экологическая система

Озеро

О́зеро — компонент гидросферы, представляющий собой естественный или искусственно созданный водоём, заполненный в пределах озёрной чаши (озёрного ложа) водой и не имеющий непосредственного соединения с морем (океаном).[1] Озёра являются предметом изучения науки лимнологии.

С точки зрения планетологии, озеро представляет собой существующий стабильно во времени и пространстве объект, заполненный веществом, находящимся в жидкой фазе, размеры которого занимают промежуточное положение между морем и прудом.

С точки зрения географии, озеро представляет собой замкнутое углубление суши, в которое стекает и накапливается вода. Озёра не являются частью Мирового океана.

Классификация озёр относительна, поскольку, например, в отношении Каспия существуют две точки зрения, относящие его либо к категории морей, либо озёр.

Хотя химический состав озёр остаётся относительно длительное время постоянным, в отличие от реки заполняющее его вещество обновляется значительно реже, а имеющиеся в нём течения не являются преобладающим фактором, определяющим его режим. Озёра регулируют сток рек, задерживая в своих котловинах полые воды и отдавая их в другие периоды. В водах озёр происходят химические и биологические реакции. Одни элементы переходят из воды в донные отложения, другие — наоборот. В ряде озёр, главным образом не имеющих стока, в связи с испарением воды повышается концентрация солей. Результатом являются существенные изменения минерализации и солевого состава озёр. Благодаря значительной тепловой инерции водной массы крупные озёра смягчают климат прилегающих районов, уменьшая годовые и сезонные колебания метеорологических элементов.

Форма, размеры и рельеф дна озёрных котловин существенно меняются при накоплении донных отложений. Зарастание озёр создает новые формы рельефа, равнинные или даже выпуклые. Озёра и, особенно, водохранилища часто создают подпор грунтовых вод, вызывающий заболачивание близлежащих участков суши. В результате непрерывного накопления органических и минеральных частиц в озёрах образуются мощные толщи донных отложений. Эти отложения видоизменяются при дальнейшем развитии водоемов и превращении их в болота или сушу. При определенных условиях они преобразуются в горные породы органического происхождения.

Классификация озёр

Ледниковое озеро Арберзее

Озеро в кратере вулкана. Коста-Рика

Озеро Рица сверху с дороги на Ахитара

По происхождению озёра делятся на:

Тектонические: образуются путём заполнения трещин в земной коре. Ярким примером тектонического озера является озеро Байкал.

Ледниковые: образуются тающим ледником. Типичным ледниковым озером, оставшимся от последнего ледникового периода является Арберзее, расположенное у подножья горы Большой Арбер (1456 м) — самой высокой горы Богемского леса.

Речные (или старицы).

Приморские (лагуны и лиманы). Наиболее известной лагуной является Венецианская, расположенная в северной части Адриатического моря.

Провальные (карстовые, термокарстовые). Особенностью некоторых провальных озёр является их периодическое исчезновение и появление, зависящие от своеобразной динамики подземных вод. Типичный представитель — озеро Эрцо в Южной Осетии.

Вулканические: расположены в кратерах потухших вулканов. В Европе подобные озёра находятся в области Айфель (Германия). Возле них наблюдаются слабые проявления вулканической деятельности в виде горячих источников.

Завально-запрудные: образуются при обрушении части горы (например, озеро Рица в Абхазии).

Кратерные.

Искусственные (водохранилища, пруды). Создание таких озёр может быть самоцелью, например, для создания водохранилищ различного назначения. Нередко это создание связано с проведением более или менее значительных земляных работ. Но в ряде случаев такие озёра возникают как побочное следствие таких работ, например в выработанных карьерах.

По положению озёра делятся на (применительно к планете Земля):

Наземные, воды которых принимают активное участие в кругообороте воды в природе и подземные, воды которых если и принимают в нём участие, то лишь косвенно. Иногда эти озёра заполнены ювенильной, то есть самородной водой.

Подземные. К числу подземных озёр может быть отнесено и подлёдное озеро в Антарктиде.

По водному балансу озёра делятся на:

Сточные (имеют сток, преимущественно в виде реки).

Бессточные (не имеют поверхностного стока или подземного отвода воды в соседние водосборы. Расход воды происходит за счет испарения).

По типу минерализации

пресные;

ультрапресные

минеральные (солёные).

солоноватые

солёные[2]

По химическому составу воды минеральные озёра делятся на

карбонатные (содовые)

сульфатные (горько-солёные)

хлоридные (солёные)[2]

По своему нахождению на небесных телах озёра делятся на:

земные;

внеземные.

Крупнейшие озера

Каспийское море. Вид из космоса

Аральское море в августе 2009 года. Вид из космоса.

Космический снимок озера Байкал.

Общая площадь озёр земного шара составляет около 1,8 % суши (примерно 2,7 млн км²).Название озера Максимальная

площадь

поверхности,

тыс. км² Высота над

уровнем моря,

м Максимальная

глубина,

м Континент

Каспийское море 376 −28 1025 Европа и Азия

Верхнее 82 183 393 Северная Америка

Виктория 68 1134 80 Африка

Гурон 60 177 208 Северная Америка

Мичиган 58 177 281 Северная Америка (США)

Танганьика 34 773 1470 Африка

Байкал 32 456 1637 Азия (Россия)

Малави 31 472 706 Африка

Большое Медвежье 30 157 137 Северная Америка (Канада)

Большое Невольничье 29 156 150 Северная Америка (Канада)

Эри 26 174 64 Северная Америка

Чад 26 281 11 Африка

Виннипег 24 217 28 Северная Америка (Канада)

Балхаш 22 342 26 Азия (Казахстан)

Онтарио 20 75 236 Северная Америка

Аральское море 18,24 3,5 54,5 Азия

Ладожское 18 5 230 Европа (Россия)

Маракайбо 16 0 250 Южная Америка

Бангвеулу 15 067 5 Африка

Дунтин 12 11 8 Азия

Онежское 10 33 127 Европа (Россия)

Тонлесап 10 12 14 Азия

Туркана 8,5 375 73 Африка

Никарагуа 8.4 32 70 Северная Америка

Титикака 8,3 3812 304 Южная Америка

Атабаска 7,9 213 60 Северная Америка (Канада)

Оленье 6,3 350 60 Северная Америка

Иссык-Куль 6,2 1608 668 Азия (Киргизия)

Большое Соленое 6 1282 15 Северная Америка

Торренс 5,7 34 8 Австралия

Альберт 5,6 619 58 Африка

Венерн 5,5 44 100 Европа (Швеция)

Водохрани́лище — гидротехническое сооружение, искусственный водоём, образованный, как правило, в долине реки водоподпорными сооружениями для накопления и хранения воды в целях её использования в народном хозяйстве.

Водохранилища делятся на 2 типа: озёрные и речные. Для водохранилищ озёрного типа (например, Рыбинского) характерно формирование водных масс, существенно отличных по своим физическим свойствам от свойств вод притоков. Течения в этих водохранилищах связаны больше всего с ветрами. Водохранилища речного (руслового) типа (например, Дубоссарское) имеют вытянутую форму, течения в них, обычно, стоковые; водная масса по своим характеристикам близка к речным водам.

Основными параметрами водохранилища являются объём, площадь зеркала и амплитуда колебания уровней воды в условиях его эксплуатации.

Создание водохранилищ существенно изменяет ландшафт речных долин, а регулирование ими стока преобразует естественный гидрологический режим реки в пределах подпора. Изменения гидрологического режима, вызываемые созданием водохранилищ, происходят также и в нижнем бьефе гидроузлов, иногда на протяжении десятков и даже сотен километров. Особое значение имеет уменьшение половодий, в результате чего ухудшаются условия нереста рыб и произрастания трав на пойменных лугах. Уменьшение скорости течения вызывает выпадение наносов и заиление водохранилищ; изменяется температурный и ледовый режим, в нижнем бьефе образуется не замерзающая всю зиму полынья.

На водохранилищах высота ветровых волн больше, чем на реках (до 3 м и более).

Гидробиологический режим водохранилищ существенно отличается от режима рек: биомасса в водохранилище образуется интенсивнее, меняется видовой состав флоры и фауны.

Первые водохранилища были созданы в Древнем Египте с целю освоения земель в долине реки Нил (более 3000 лет до н. э.). В России первые водохранилища были созданы в 1701—1709 гг. при строительстве Вышневолоцкой водной системы, соединившей Волгу с Балтийским морем[1].

Крупнейшие водохранилища

Верхушки деревьев леса, затопленного в 1950-ых гг. все ещё показываются над водой водохранилища Тинару (en) (Квинсленд, Австралия)

Крупнейшими по площади зеркала водохранилищами мира являются:

Озеро Вольта (8482 км²; Гана)

Смоллвуд (6527 км²; Канада)

Куйбышевское водохранилище (6450 км²; Россия)

Озеро Кариба (5580 км²; Зимбабве, Замбия)

Бухтарминское водохранилище (5490 км²; Казахстан)

Братское водохранилище (5426 км²; Россия)

Озеро Насер (5248 км²; Египет, Судан)

Рыбинское водохранилище (4580 км²; Россия)

Крупнейшими водохранилищами по полному объёму накапливаемой воды являются:

Озеро Кариба (180 км³; Зимбабве, Замбия)

Братское водохранилище (169.3 км³; Россия)

Озеро Насер (160.0 км³; Египет)

Озеро Вольта (148.0 км³; Гана)

Даниэль Джонсон (141.2 км³; Канада)

Гури (138.0 км³; Венесуэла)

Тартар (85.0 км³; Ирак)

Красноярское водохранилище (73.3 км³; Россия)

Гордон Хрум (70.1 км³; Канада)

Старейшие водохранилища

Сестрорецкий Разлив (1721 год, Россия)

Заиление водохранилищ

Заиление водохранилища — это потеря объёма воды за счёт роста абсолютных отметок дна. Причины: поступление с водосбора взвешенных наносов, ветровой перенос летучих песков с суши, выпадение в осадок химических соединений, биомасса водной растительности, размыв берегов волновыми процессами,

Размыв леса на берегу

Волновая эрозия берега

, вымывание торфа из-под плавающих болот, которые условно находятся за границей водохранилища.

Процесс заиления водохранилищ сложный. Детально изучен в работе 1938 года. [2]

Мероприятия по борьбе с заилением рекомендуются следующие:

строительство водохранилищ не в основном русле, а в боковых балках;

отвод паводка через боковой канал;

устройство в начале водохранилища поперечных донных галерей;

устройство в плотине донных водоспусков;

устройство прудов в реках выше по течению;

создание объёмов для сбора наносов;

рациональный водный режим;

агротехника водосбора.

Основным способом рекомендуемым «Руководством» [3] в борьбе с заилением является промывка наносов расходом воды, сбрасываемым из водохранилища. Практикуется оставлять водохранилище на зимний период без воды, если в ней нет потребности. Этого не делают в вегетационный период высшей водной растительности (камыш,тростник и др.), разрастающейся по площади акватории при глубине воды менее 1,5 м.

В монографии [2] сделан анализ около 100 водохранилищ мира. Самый ранний год создания этих объектов был 1814.

Пруд — искусственный водоём для хранения воды с целью водоснабжения, орошения, разведения рыбы (прудовое рыбное хозяйство) и водоплавающей птицы, а также для санитарных и спортивных потребностей. Искусственные водоемы объемом до 1 миллиона кубических метров принято называть прудами, свыше миллиона - водохранилищами[источник не указан 26 дней]. Используются также слова:

Запруда (как для самого водоёма, так и для образовавшей его плотины)

Бочаг (от др.-рус. бъча — сосуд, ср. бочка) — локальное расширение и углубление русла небольшой реки, озера, болота.[1][2].

Ставок (произошедшее от слова «стоячая» (вода)) - употребляется в Ростовской области, Краснодарском крае и на Украине[3].

мелководный естественный водоём (маленькое озеро), доступный для проникновения световых лучей до дна без существенного различия в термическом режиме и солевом составе поверхностных и донных слоёв, вследствие чего на всей акватории пруда возможно развитие озёрной литоральной растительности.

искусственный водоём (водохранилище) небольшого размера (площадью обычно не более 1 км²), образуемое путём перегораживания плотиной русла небольшой реки, ручья, балки, лога. При отсутствии удобных естественных понижений для устройства пруда вырывают специальные котловины (копани) глубиной 3-5 м. В прошлом пруд устраивали у каждой деревни, рядом с которой не было достаточно большой реки или естественного озера.

Если питание пруда происходит, в основном, за счёт стока речных и(или) грунтовых вод, то предусматривают пропуск на весенних вод (половодья). Для удаления избытка воды иногда устраивают водоспуски.

В сельской местности пруды создаются с целью орошения, обводнения, разведения рыбы, водоплавающей птицы, а также хранения воды для различных хозяйственных целей, для стирки и купания, для водопоя скота и т. д. В городах и зонах отдыха пруды являются местами рыбной ловли, купания и проведения различных спортивных мероприятий.

Боло́то (также топь, трясина, зыбкое место) — участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см, если меньше, то это заболоченные земли. Болота являются составной частью гидросферы. Первые болота на Земле образовались на стыке силура и девона 350—400 млн лет назад[1][2].

Болота чаще встречаются в Северном полушарии, в лесах. В России распространены на севере Европейской части, в Западной Сибири, на Камчатке. В Белоруссии и на Украине болота сконцентрированы в Полесье (так называемые Пинские болота). Исследования природы болот начал ещё М. В. Ломоносов, большой вклад внёс советский ботаник В. С. Доктуровский, создатель руководства по болотоведению.

Топь - переувлажненные участки болотных массивов, характеризующиеся разжиженной торфяной залежью, постоянно или периодически высоким стоянием уровня воды и непрочной рыхлой дерниной растительного покрова.

Марши - полоса низменных побережий морей, затопляемая в периоды высоких приливов и нагонов воды. Иногда марши располагаются ниже уровня моря, отделяясь от него полосой дюн. Обычно марши сложены илистыми или песчано-илистыми наносами, на которых формируются богатые гумусом почвы. Марши покрыты луговой растительностью, местами заболочены. Марши типичны для побережья Северного моря.

одоток - 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.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: