Водный баланс суши В процессе круговорота воды

Водный баланс суши • В процессе круговорота воды происходит формирование водного баланса территории: Vприх. = Vрасх. X+K = V 1 +V 2 + V 3 • Все составляющие водного баланса выражаются в объемах воды 3 3 (м , км ) или в виде слоя воды (мм) за определенный период времени (сутки, месяц, год). Наиболее распространенная форма выражения – мм/год

Атмосферные осадки Распределение годовых сумм атмосферных осадков (мм/год) на территории европейской части России

Атмосферные осадки • Кроме годовой величины осадков важное значение имеет внутригодовой ход осадков и вид их выпадения • В средней полосе питание ПВ происходит в основном весной (апрель-май) и осенью (октябрь -ноябрь) • Доля осадков, идущей на инфильтрацию и восполнение запасов ПВ, называется эффективной • Величина “’эффективных осадков” обычно составляет 10 -20 %

Конденсация • Доля конденсационных осадков в увлажнении территорий в 5 -10 раз меньшей доли атмосферных осадков

Испарение • При расчетах водного баланса рассматривают 2 основных вида испарения: - испарение с поверхности водных объектов (зависит от радиационного баланса); - испарение с поверхности суши (включает испарение с почвы, испарение с поверхности ПВ и транспирацию растительности; зависит от радиационного баланса и степени водонасыщенности почвы и пород зоны аэрации). Испарение с поверхности суши еще называют эвапотранспирацией (Береза в умеренных широтах в летний период может испарять воды до 20 л/сут)

Испарение • Кроме собственно испарения еще различают – испаряемость • Испаряемость – это максимально возможное испарение при данных метеорологических условиях с достаточно увлажненной испаряющей поверхности (это водная поверхность или постоянно увлажняемая поверхность грунта)

Испарение и испаряемость • Изменения испаряемости и испарения с поверхности суши в пределах бывшего СССР: - испаряемость – 100 -1200 мм/год; - испарение с поверхности суши – 100 -700 мм/год.

Распределение годовых величин испаряемости (мм/год) на территории европейск. части России

Показатель увлажнения территорий Kу = X 0/Z 0 X 0 – норма осадков (мм/год); Z 0 – испаряемость (мм/год) По значению Kу - 3 основных типа районов: 1) районы избыточного увлажнения – Kу > 1; 2) районы достаточного увлажнения - Kу ~ 1; 3) районы недостаточного увлажнения - Kу < 1.

Поверхностный сток • - Основные виды поверхностного стока: склоновый; тальвеговый; речной. При водно-балансовых расчетах в поверхностный сток включается и приток подземных вод в реки

Речной сток формируется на площади водосборного бассейна – это участок земной поверхности, с которого поступают воды в данную реку, озеро и т. д.

Речной сток • Характеризуется следующими количественными показателями: - расходом воды (Q) (определяется в поле на гидростворах); - модулем стока (М); - слоем стока (Y); - коэффициентом стока (К) расчетные показатели

Гидрометрические створы

Количественные показатели речного стока • Расход потока (воды) - Q = S * V (м 3/с, л/с) (S - площадь поперечного сечения русла (м 2), V – скорость течения (м/с)) • Модуль стока - М = Q / F (л/с*км 2) (Q – расход потока (л/с), F –площадь водосбора (км 2)) * Слой стока – Y = 1000 Q / F (мм/год) (Q – расход потока (м 3/год), F –площадь водосбора (м 2)) (Связь между модулем и слоем стока – Y = 31, 5*М) • Коэффициент стока - К = Y / Х 0 (Y – слой стока, Х 0 – норма осадков)

Водный баланс речного бассейна (Х+К)-(Y+Z)-d. W=d. V, где X – норма осадков, К – конденсация; Y – речной сток в замыкающем створе, Z – суммарное испарение с площади бассейна; d. W – глубокий подземный сток – разность между просачиванием воды через земную поверхность и поступлением ПВ в речную систему; d. V – изменение запасов воды на площади речного бассейна В среднемноголетнем разрезе d. V=0, тогда (Х+К)-(Y+Z)=d. W

Водный баланс бывшего СССР Площадь, (тыс. км 2) Элементы водного баланса (км 3/год // мм/год) осадки 22013 испарение сток 11694//531 7336//333 4358//198 Коэффициент стока 0, 37