3) Определение среднего и максимального термического градиента при прямой и обратной термической стратификации графическим методом.
Графік размеркавання тэмпературы вады па глыбіні будуецца на міліметровай паперы па даных вымярэнняў тэмпературы на вертыкалі ў возеры. Па восі ардынат адкладваюцца глыбіні ў метрах, па восі абсцыс – тэмпература ў ºС. На графік наносяцца пункты, якія адпавядаюць тэмпературы вады на розных гарызонтах вымярэння. Атрыманыя пункты злучаюцца плаўнай лініяй, якая характарызуе размеркаванне тэмпературы вады ад паверхні да дна вадаёма.
На крывой ІІІ (прамая тэрмічная стратыфікацыя) вызначаем участак рэзкага перападу тэмпературы з глыбінёй і праз пачатковы і канчатковы пункты, паралельна восі абсцыс, праводзім гарызантальныя лініі, якія падзяляюць водную масу возера на слаі эпілімніёна, металімніёна і гіпалімніёна. Для вызначэння найбольшага градыента тэмпературы выбіраем адрэзак крывой у слаі скачка з найбольшым перападам тэмпературы.
Сярэдняя тэмпература вады па вертыкалі (tс, ºС) можа быць вылічана з дапамогай графіка размеркавання тэмпературы вады па глыбіні; вызначаецца як дзель ад дзялення плошчы эпюры, абмежаванай на графіку каардынатнымі восямі, крывой размеркавання тэмпературы вады і лініяй дна, на поўную глыбіню вертыкалі: tс = S · ºС·м / H, дзе S – плошча эпюры (ºС · м); Н – глыбіня вертыкалі, м. Вертыкальны градыент тэмпературы ў слаі тэмпературнага скачка (змяненне тэмпературы вады, ºС на 1 м глыбіні): = dt/dh,і яго найбольшае значэнне найб.
№7
Виды воды в порах горных пород и почв, механизм их движения. Гравитационная вода.
Вада ў прыродзе – у глебе, грунтах, паветра знаходлзіцца ў розных агрэгатных станах і мае спецыфічныя асаблівасці механізма руху. Ад гэтага залежыць характар і інтенсіўнасць усіх прыродных працэсаў, у якіх прымае ўдзел вада. Вада ў глебах і грунтах можа знаходзіцца ў некалькіх агрэгатных станах: хімічна звязаная, крышталізаваная, парападобная, гіграскапічная, пленачная, капілярная, свабодная (гравітацыйная). Хімічна звязаная вада ўваходзіць у склад малекулы рэчыва ў выглядзе гідраксільнай групы (мінералы),Крышталізаваная вадаз’яўляецца састаўной часчткай шматлікіх мінералаў (гіпса).Парападобная вадазнаходзіцца ў паветры, запаўняе поры і другія пустоты паміж часцінкамі грунта.Гіграскапічная вада - моцна звязаная вада, якая ўтрымліваецца сіламі на паверхні часцінак глебы ў выглядзе ізаліраваных малекул альбо плёнкі вады таўшчынёй у адну-дзве малекулы.Гіграскапічнасць - здольнасць грунта паглынаць і ўтрымліваць гіграскапічную ваду.Плёначная вадаабвалоквае часцінкі парод звыш макс гігр-ай вады і яна менш звязана з мінеральнымі часцінкамі і адносіцца да катэгорыірыхла звязанай.Капілярная вадаадносіцца да катэгорыі свабоднай вільгаці, якая запаўняе параўнальна дробныя поры і капіляры. Адрозніваюцьпадпёртуюіпадвешануюкапілярную ваду.Свабодная гравітацыйная вадазапаўняе прамежкі ў грунтах. Яна можа ўтрымлівацца сіламі прыцяжэння да сценак, а пад уздзеяннем сілы цяжару лёгка і свабодна сцякае па напрмку ўхіла. Яе рух адбываецца ў капельна-струменевым выглядзе. У насычаных вадой пародах свабодная вада фільтруецца ў напрамку падзення ўзроўня падземных вод.
Рух падземных воду залежнасці ад памераў пустотаў, па якім яны перамяшч-ца, можа быцьламінарным і турбулентным.Ламінарны рухназіраецца пры фільтрацыі падземных вод у дробназярністых грунтах,турбулентны– пры руху вады ў больш буйных шчылінах і пустотах.
Пры ламінарным рухучасцінкі вады перамяшчаюцца паралельна
у адным і тым жа напрамку. Пры такім руху
яе хуткасць (v) прапарцыянальна
падзенню напора на адзінку адлегласці,
ці гідраўлічнаму ўхілу (i):V = k
i
дзеk – каэф фільтрацыі грунтоў.
Залежнасць хуткасці руху вады грунтовых
вод ад ўхілу наз-цазаконам Дарсі.
Колькасць вады (Q), якая фільтруецца
праз некаторае папяроч сяч грунта (F),
раўняецца здабытку плошчы гэтага сячэння
на хуткасць:Q = vF, ці v = kiF,
дзеk– каэф фільтр;i =
h1 – h2
/l = h/l – гідраўлічны ухіл;h-
велічыня напору;l – адрэзак, на якім
адбываецца фільтр вады;F– папяроч
сяч, праз якое адбываецца фільтр вады
ў грунце.
Пры адпаведных умовах гідраўлічны ухіл (i) і папяр сяч можна прыняць = 1, то атрымаем:v = k, а г. зн. каэф фільт прадстаўляе сабой расход патоку вады праз тоўшчу грунта, сячэнне і ухіл якога роўны 1 (м/с).
Пры турбулентным рухучасцінкі вады рухаюцца хаатычна, пры турб руху крытычная хуткасць фільтрацыі адваротна прапарцыянальна дыяметру часцінак, якія складаюць грунт. У гэтым выпадку хуткасць (v) можна выразіць у выглядзе формулы Шэзі:V= С √RI, дзе R – гідраўлічны радыус, ці адносіны плошчы папяр сяч да змочанага перыметру;I– гідраўлічны ўхіл;С– каэф, які залежыць ад шурпатасці і няроўнасцей сценак рэчышча, па якім рухаецца вада. КаэфС не з’яўляецца пастаяннай велічынёй. Яна залежыць ад глыбіні і шурпатасці рэчышча. Для рачных вадацёкаў існуе некалькі формул для яго разліку. Найбольш часта ўжываецца формула Маніна:C = 1/n R1/6 І формула Н. Н. ПаўлоўскагаC = 1/n Ry, дзе n – каэф шурпатасці, які вызначаецца па спецыяльных табліцах М. Ф. Срыбнага.
З формулы Шэзі можна заключыць, што хуткасць плыні ўзрастае з павялічэннем гідраўлічнага радыуса ці сярэдняй глыбіні. Гэта адбываецца таму, што з павялічэннем глыбіні зніжаецца ўплыў шурпатасці дна на хуткасць. Павялічэнне гідраўлічнага радыуса прыводзіць к павялічэнню паказчыка С. З формулы Шэзі выцякае таксама, што хуткасць плыні павялічваецца з павялічэннем ухілу.
Вада ў глебе і горных пародах прсутнічае ў розных формах і стане і залежыць ад ступені ўвільгатнення слаёў зямной кары. Значная частка вады знаходзіцца ў звязаным стане і не ўдзельнічае ў кругавароце і не прыймае ўдзел у жыўленні рэк, азёр і балотаў, у прыродных працэсах.
Вада ў глебе ў цвёрдым стане і горных пародах прысутнічае ў складзе мерзлых глебаў, альбо ў выглядзе выкапнёвага, пячорнага лёду.
Унутрыклеткавая вада ўтрымліваецца ў клетках раслін, якія понасцю не разлажыліся.
Вада ў глебе і горных пародах прсутнічае ў розных формах і стане і залежыць ад ступені ўвільгатнення слаёў зямной кары. Значная частка вады знаходзіцца ў звязаным стане і не ўдзельнічае ў кругавароце і не прыймае ўдзел у жыўленні рэк, азёр і балотаў, у прыродных працэсах. Некаторыя яе віды частковы выкарыстоўваюцца раслінамі.