Глава 5. Динамика водных масс и ледово-термический режим

5.1. Особенности динамика водных масс малых озер

Озера относятся к числу важнейших компонентов гидрологической сети. От всех других водоемов они отличаются замедленным водообменом (невысокой проточностью) и наиболее низким гипсометрическим уровнем в пределах равнинных территорий, характерным для Беларуси. Эти черты обуславливают способность озер регулировать в определенной степени поверхностный сток, аккумулировать значительные объемы водных масс, а также накапливать специфические озерные отложения.

Гидрологический режим в значительной степени определяется характером и структурой водосбора. По наличию притока поверхностных вод с водосбора озера подразделяются на проточные (имеется приток и выток), стоковые (только выток), непроточные (только приток), бессточные (приток и выток отсутствуют). Площади водосборов очень различаются: от 0,3 до 1782 км²при средней площади 65,8±6,2 км². Количество озер с площадью водосбора от 100 до 300 км²всего 76 (табл. 5.1).

Таблица 5.1

Количество и распределение озер по размерам водосбора

Размер водосбора	Площадь, км2	Количество озер, %
Очень малый Малый Небольшой Средний Большой Очень большой	Менее 5,0 5,01-10,0 10,01-20,0 20,01-40,0 40,01-80,0 более 80,0	32,8 13,9 12,9 8,7 7,9 23,8

Различаются водосборы озер и по структуре угодий, которые имеют большое значение для формирования гидрологического режима озер. Лесные водосборы имеют менее 25 % от общего числа озер республики (табл. 5.2). Основное количество водоемов имеет лесистость ниже среднего показателя по республике (менее 30 %).

Таблица 5.2

Количество и распределение озер по структуре водосбора

Структура водосбора	Доля угодий, %	Количество озер, %
Преимущественно лесные Лесные Заболоченные Болотные Преимущественно селько-хозяйственные Сельскохозяйственные	50-75 75-100 50-75 75-100 50-75 75-100	12,6 10,8 0,3 1,0 44,0 30,5

Гидродинамические особенности озер при достаточно близких показателях стока с водосбора определяются их объемами и площадью зеркала, водным балансом. Основными источниками питания озер Белоруссии являются атмосферные осадки на зеркало, поверхностный приток и грунтовые воды. Потери воды из озер обуславливаются поверхностным и подземным стоком, а также испарением с водного зеркала (табл. 5.3).

Таблица 5.3

Отношение водосбора и водной массы у озер разных типов

Озеро	Площадь водосбора, км2	Площадь зеркала, км2	Удель ный водосбор, км2	Объем озера, млн. м3	Условный водо- обмен	Удельная водообмен ность	Среднегодовой модуль стока, л/с·км2
Волос Гиньково Долгое Дривяты Женно Лукомльское Мядель Мястро Нарочь Обстерно Струсто Черствяты Шо	18,8 37,2 32,6 556,0 11,5 170,0 122,0 133,0 279,0 123,0 236,0 162,0 118,0	5,66 0,35 2,16 36,40 0,57 36,7 15,40 13,10 79,60 9,80 13,00 9,35 7,50	3,32 106,28 14,85 15,27 19,16 4,63 7,13 10,23 3,50 12,43 18,5 17,32 15,73	45,6 7,6 43,2 168,0 3,9 243,0 102,0 70,0 710,4 50,0 74,3 20,7 14,8	0,09 0,95 0,26 0,51 0,59 0,14 0,28 0,38 0,06 0,50 0,66 1,74 1,75	12,0 8,88 10,46 2,51 1,67 6,97 3,53 2,56 14,76 1,98 2,60 0,30 0,57	6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 7,5 6,5 7,5 6,5 7,5 7,0 7,0

По водному балансу озера делятся на сточные и бессточные (не дающие начала поверхностному стоку). Первые отличаются тем, что, помимо испарения, расход их составляют поверхностный и подземный сток. Бессточные озера не имеют потерь на формирование подземного и поверхностного стока из водоемов.

Из табл. 5.3 видно, что для озера Нарочь основу приходной части баланса составляют осадки на зеркало, а расходной — испарение. Для большинства же озер Беларуси основой питания служит поверхностный приток. Особенности озера Нарочь в этом смысле обусловлены высоким показателем площади (около 0,3), т. е. отношением площади озера к площади водосбора .Для большинства крупных озер и Беларуси показатель площади незначительный: для озера Дривяты 0,06, Струсто 0,05. Этим объясняется резкое увеличение роли поверхностного притока и стока.

Внешним выражением водного баланса служит колебание уровня воды в озере под влиянием сезонных изменений климата. Кроме того, колебания уровня воды отражают характер проточности озера, строение котловины, особенности периода снеготаяния и летне-осенних дождей, соотношение показателей заболоченности, облесенности и распаханности водосбора. Анализ многолетних данных инструментальных наблюдений по семи крупнейшим озерам республики (Нарочь, Освейское, Лукомльское, Дривяты, Езерище, Нещердо, Отолово) показал зависимость колебаний уровня от перечисленных выше условий. По особенностям уровневго режима в Беларуси выделяются две основные группы озер. К первой относятся озера Нарочь, Освейское, Нещердо, уровневый режим которых отличается равномерностью при небольшом весеннем подъеме — менее 0,5 м. На озере Нарочь, например, подъем уровня за 1953—1954 гг. не превышал 8 см. В течение суток высота подъема составила не более 1—3 см, а продолжительность половодья 10— 20 дней. Подъем и начало спада наблюдаются при ледоставе. Летние паводки тоже почти не выражены. В отдельные годы осенние паводки бывают после установления ледостава. Во вторую группу включены озера Дривяты, Отолово, Езерище. Для них характерны более выраженные неравномерные уровни в течение года. Весеннее половодье происходит при ледоставе и отличается крутым подъемом (более 1 м) и интенсивностью (около 20 см/сутки). Начало спада также интенсивное (3 — 5 см/сутки). Паводковые подъемы достигают 40—50 см. По данным гидрологических наблюдений, меженные уровни на озерах Северной Беларуси наблюдаются с середины января по 10—15 марта.

Сложные взаимосвязи озера и его водосбора, придающие в конечном счете каждому водоему специфические черты, очень многообразны и, кроме абсолютных величин, характеризуются рядом относительных показателей.

Отношение площади водосбора к площади озера (Григорьев С. В., 1957) называется удельным водосбором ,что означает долю площади водосбора, приходящуюся на 1 км² водного зеркала. Этот показатель определяет интенсивность (степень) влияния водосбора, аккумулятивную способность, характер питания, колебания уровня озера.

Величина удельного водосбора колеблется в широких пределах. Чаще всего озера Белоруссии относятся к группе малого (F<10 км²) и среднего (10—100 км²) удельного водосбора.

Непосредственную связь озера и его бассейна характеризует также условный водообмен, который выражает отношение объема среднего годового притока с водосбора к объему водной массы озера. Иначе говоря, он показывает долю приточных вод в общей массе воды в озере:.

Подавляющее количество озер Беларуси относится к группе с малым (<0,5) и средним (от 0,5 до 5) условным водообменом, иными словами, отличается замедленностью водообмена и автохтонностью лимнических процессов.

Обратная величина определяется как удельная водообменность, указывающая приблизительное количество лет средней водности, в течение которых вода в озере сменится за счет притока с водосбора. При этом допускается, что в обмене принимает участие весь объем озера. Колебание удельной водообменности наблюдается от <1 до > 10 лет.

Таким образом, большинство озер Белоруссии имеет замедленный водообмен, т. е. слабую проточность. Наиболее затруднен водообмен в глубоких со сложной котловиной озерах. В некоторых плесах, отделенных от всего водоема высокими перекатами, вода может задерживаться надолго при общей хорошей проточности озера. Примером могут быть Сорочанские озера, соединенные друг с другом широкими протоками, по сравнению с которыми озера значительно переуглублены и потому отличаются специфическими чертами формирования водной массы и донных отложений. Те же особенности характерны для ложбинных озер в гляционных рытвинах.

Динамика водных масс озер Белоруссии изучена слабо, если не считать хотя и многочисленных, но визуальных наблюдений. Они и послужили источником краткой характеристики этого вопроса.