Біланюк В.І.
Практикум із загальної гідрології

Визначення основних морфометричних характеристик озера

Ключові слова:

  • озеро;
  • типи озер: тектонічні, вулканічні, льодовикові, карстові, суфозійні, термокарстові, річкові, метеоритні,
  • морфометричні характеристики озер: площа озера, довжина та ширина озера, глибина озера, об'єм води, ступінь розвитку берегової лінії, батиметрична карта, довжина берегової лінії.

На допомогу студентові

Озеро – це природне водоймище суші із сповільненим водообміном. Озера не мають прямого зв'язку з океаном.

У розвитку озер виділяють такі фази: юності, зрілості та старості.

Фаза юності відповідає періоду утворення озера, коли воно зберігає свою форму майже незмінною і коли озерні відклади не справляють помітного впливу на його ложе.

Фаза зрілості характеризується утворенням берегової обмілини, появою дельт у місцях впадіння річок, розвитком водної рослинності.

Фаза старості настає тоді, коли рельєф улоговини згладжується відкладами наносів, а за рахунок переформування і руйнування берегів і відносів річкових дельт берегова обмілина розширюється; істотно зменшуються глибини озера і водяна рослинність поши­рюється по всій його акваторії. Далі воно заростає, цілковито перетворюючись у болото.

За розмірами озера поділяють на:

  • дуже великі з площею понад 1000 км кв;
  • великі – від 101 до 1000 км кв;
  • середні – від 10 до 100 км кв;
  • малі — менше 10 км .

За походженням озерних котловин вирізняють такі типи озер:

  • Тектонічні – розташовані у великих тектонічних прогинах на рівнинах (Ладозьке, Онезьке, Чад, Ейр, Великі Американські озера); у потужних тектонічних передгірських впадинах (Балхаш); у місцях великих тектонічних тріщин - рифтів, скидів, грабенів (Байкал, Танганьїка, Ньяса, Рудольф, Альберт та ін);
  • Вулканічні озера – поширені в районах сучасного і давнього вулканізму: утворені в кратерах згаслих вулканів (озера Японських островів, 0. Ява та ін.); унаслідок підгачування річок продуктами вулканізму (Ківу, Севан, Кроноцьке).
  • Льодовикові озера – утворені внаслідок діяльності сучасних або давніх льодовиків. Поділяють на:
    • трогові (Женевське, озера Скандинавії, Карелії, Кольського півострова);
    • карові (гірські озера Карпат, Кавказу та ін);
    • моренні (Сайма, Селігср).
  • Карстові озера – утворені в районах залягання вапняків, до­ломітів, гіпсів, що розмиваються підземними водами і руйнуються унаслідок хімічного вивітрювання (озера Уралу, Кавказу, Полісся та ін.).
  • Термокарстові озера – поширені в районах багаторічної мерз­лоти, угворені внаслідок протаювання і просідання ірунгів (озера Якутії, півночі Північної Америки та ін.).
  • Суфозійні озера, котловини яких утворені внаслідок просідання, зумовлене вимиванням підземними водами дрібних частин грунту (озера лісостепових районів Сибіру).
  • Річкові озера, котловини яких пов'язані із ерозійною та акуму­лятивною діяльністю річок (водно-ерозійні, водно-акумулятивні): озера стариці; плесові; дельтові; лиманні та лагунні озера.
  • Метеоритні озера (Каалі в Естонії).

Основні морфометричні характеристики озер: площа дзеркала, довжина, ширина, глибина, об'єм водної маси, ступінь розвитку берегової лінії. Для визначення морфометричних характеристик озера необхідно мати батиметричну карту озера. Батиметричну карту складають на основі промірів глибин і топографічного знімання озера.
Усі морфологічні елементи озера змінюються зі зміною рівня води.

Завдання 1

Визначити площу озера (F0, м кв, км кв). Площа водної поверхні – це площа акваторії, яка визначається планіметром або палеткою по карті. При цьому її можна визначити як площу дзеркала водної поверхні (для підрахунків випаровування, об'ємів води тощо), так і разом з островами.

Завдання 2

Визначити довжину озера (L, м). Довжина озера – це найкоротша віддаль між двома найбільш віддаленими точками берегової лінії по поверхні водоймища (вимірюється окремими короткими відрізками).

Завдання 3

Визначити ширину озера (В, м). Розрізняють середню і максимальну ширину. Максимальна ширина (Вмах, м) – це віддаль між найвіддаленішими точками берегової лінії по перпендикуляру до довжини озера. Середня ширина (Всер, м) – це відношення площі водної поверхні до довжини озера (Bcep/L).

Завдання 4

Визначити довжину берегової лінії (Z, м). Довжину берегової лінії вимірюють по нульовій ізобаті (або довжина врізів води, по яких вона дотикається до берега).

Завдання 5

Визначити об'єм води в озері. Об'єм води в озері визначають по карті ізобат, користуючись "методом призм". 

Якщо площі обмежені ізобатами f1, f2 … fn, а вертикальні відстані між площинами ізобат становлять h1, h2 … hn, то об'єм озера (W) дорівнює:

W = h1 · (f1 + f2) / 2 + h2 · (f2 + f3) / 2 + … + hn-1 · (fn-1 + fn) / 2.

Завдання 6

Визначити ступінь порізаності берегової лінії за формулою Муравейського С.Д.:

K = L / 2√F0 ·Π,

де L – довжина берешової лінії, 
2√F0·Π – довщина кола з площею, що дорівнює площі озера.

Контрольні запитання

  1. Що називають озером?
  2. Як поділяють озера за розміром?
  3. Які типи озер за походженням озерної котловини?
  4. Назвіть основні морфометричні характеристики озера.
  5. Як обчислити площу озера?
  6. Як обчислити довжину озера?
  7. Як обчислити максимальну і середню ширину озера?
  8. Як визначити об'єм водної маси озера?
  9. Як визначити ступінь порізаності берегової лінії?

Список літератури

  1. Загальна гідрологія. Підручник / За ред. СМ. Лиачора. - К.: Фітосоціоцентр, 2000, С. 106-132.
  2. Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология.: Учеб. Для геогр. спец. вузов. - М.: Высш. Шк., 1991.- С. 202-208.
  3. Проць Г.Л. Лабораторні роботи із загальної гідрології. Львів: ЛДУ імені Івана Франка, 1981, С 23-24.
  4. Чеботарев А. И. Общая гидрология (Воды суши). - Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - С. 423-441.