Водный баланс и уровень озер

Элементы водного баланса. Водный баланс озера непо­средственно определяется процессами притока и расхода воды. Приход воды в озеро осуществляется путем поверхностного и подземного притока и выпадения атмосферных осадков на его поверхность.

В некоторые периоды пополнение запасов воды в озере может происходить за счет конденсации водяного пара на его поверхно­сти. Существенное влияние на водный баланс небольших озер, осо­бенно в степных районах, оказывают скопления снега, переноси­мого ветром, в зарослях тростника, растущего по берегам.

Расходование поступающей в озеро воды происходит путем испарения с поверхности озера, поверхностного и подземного стока из него.

Совместное рассмотрение величин прихода-расхода воды за не­который период времени сводится к составлению водного баланса водоема за этот период. Очевидно, что разность между приходом воды в озеро и расходом воды из него должна равняться увеличе­нию или уменьшению запаса воды в озере.

По условиям формирования водного баланса озера можно раз­делить на две основные группы: сточные и бессточные.

Озеро будет бессточным, если поступающая в него вода полно­стью расходуется на испарение. Если приток превышает потери на испарение, то с течением времени котловина переполняется, а из­лишек воды стекает, образуя реку.

Сточные и бессточные озера имеют определенные области распространения. В пределах северо-западной части Европейской тер­ритории СССР, где количество осадков сравнительно велико, а ис­парение мало, распространены сточные озера, на юго-востоке при большой сухости климата, наоборот, — бессточные. В частном слу­чае сток из озера может осуществляться не поверхностным, а под­земным путем.

В водном балансе водохранилищ, помимо указанных элементов, существенное значение могут иметь: сбросы через сооружения гидротехнического узла (ГЭС, шлюз, плотина), включая утечки через неплотности затворов; водозабор из водохранилища; потери воды на насыщение грунтов, слагающих ложе водохранилища; фильтра­ция в нижний бьеф в створе гидротехнического сооружения; объем воды, заключенной во льду и снеге, оседающих в мелководных ча­стях водохранилища при его сработке зимой и всплывающих вес­ной при наполнении водохранилища; временные потери на фильт­рацию воды в берега водохранилища и возврат этих вод обратно при изменяющихся уровнях воды в водохранилище.

Уровенный режим озер. Колебания уровней сезонные, го­довые и кратковременные. Уровенный режим озер определяется комплексом следующих природных условий:

а) соотношением между приходной (осадки на зеркало озера, поверхностный приток, подземный приток) и расходной частью водного баланса озера (испарение, поверхностный и подземный сток из озера);

б) морфометрическими характеристиками озерной чаши, и озерной котловины (соотношение между высотой стояния воды в озере и площадью его водного зеркала);

в) размерами озера, его формой, характером берегов, характе­ром ветровой деятельности, определяющим размеры волн, сгонов и нагонов уровня.

Колебания уровня озера могут быть сведены к следующим трем основным видам: сезонные, годовые и кратковременные. Иногда колебания уровня в годовом (сезонные) и многолетнем периоде, отражающие режим притока и убыли воды в озере, называют аб­солютными колебаниями, а кратковременные, которые происходят одновременно с абсолютными изменениями уровня, называют от­носительными колебаниями. В силу того что относительные колебания протекают одновременно с абсолютными, они дополнительно увеличивают или уменьшают амплитуду абсолютного колебания уровня озера в отдельных его пунктах.

Сезонные колебания, происходящие в течение года, обусловли­ваются различными в разные месяцы, но более или менее пра­вильно ежегодно повторяющимися соотношениями между приход­ной и расходной частями водного баланса. Амплитуда годовых колебаний уровня воды в разных озерах различна и зависит oт ряда факторов: климатических условий, характера питания, размера площади водосбора, размера озера, геологических условий озерного ложа и др.

Абсолютные значения амплитуды колебания уровней естествен­ных озер изменяются в довольно широких пределах — от десятков сантиметров до 2—4 м и больше в зависимости от сочетания ука­занных выше условий.

После ряда многоводных лет, когда приток превышает расход, воды из озера, имеет место более высокое стояние уровней, чем после маловодных периодов. Вследствие того что на крупных (осо­бенно бессточных) озерах уровень каждого данного года является следствием характера водности ряда предшествующих лет, низкий уровень может иметь место и в многоводном году, если этот год входит в цикл лет маловодного периода, и высокий — в маловод­ном, если этот маловодный год наблюдается в пределах многовод­ного периода.

Кроме отмеченной причины, имеющей место на каждом озере, иногда наблюдаются так называемые вековые колебания, вызывае­мые геологическими факторами (поднятие, опускание озерной кот­ловины и отдельных частей ее).

Кратковременные, или относительные, колебания уровней воды в озере являются следствием волнения, ветровых нагонов и сгонов и сейш.