WYKŁAD I 19 II 2008

Definicja i przedmiot badań hydrologii

Hydrosfera i cykl hydrologiczny

Hydrologia - nauka przyrodnicza zajmująca się badaniem i opisywaniem hydrosfery, a więc wód powierzchniowych, podziemnych i atmosferycznych; głównym przedmiotem jej badań jest krążenie wody w przyrodzie, z uwzględnieniem jej właściwości fizycznych i chemicznych

Gałęzie hydrologii:

- glacjologia - badanie lodowców, procesów powstawania i wpływu na środowisko

- kriologia - badanie wody pod postacią lodu

- krenologia - badanie źródeł wody, ich charakteru, występowania, wydajności

- potamologia - badanie cieków

- paludologia - badanie tworzenia i ewolucji bagien

- limnologia - badanie wód śródlądowych

- oceanografia (oceanologia) - badanie zjawisk i procesów zachodzących w oceanach

- hydrogeologia - badanie wód podziemnych

hydrosfera - wodna powłoka ziemi przenikająca atmosferę i litosferę, obejmująca wody atmosferyczne, powierzchniowe i podziemne w postaci gazowej, ciekłej i stałej. Wody hydrosfery gromadzą się w oceanach, morzach, jeziorach, rzekach, bagnach, pokrywie śnieżnej, lodowcach i zbiornikach wód podziemnych

Zasoby wodne na Ziemi:

Zasoby wodne hydrosfery nie ulegają zmianie. Ocenia się je na około 1,4 mld km³, z czego:

- wody mórz i oceanów 96,5%

- wody podziemne 1,7%

- wody występujące na powierzchni lądów 2,3%

- para wodna w atmosferze 0,001%

- woda glebowa 0,001%

- woda występująca w biosferze 0,0001%

Cykl hydrologiczny (obieg wody w przyrodzie):

faza atmosferyczna cyklu hydrologicznego - obejmuje parowanie wody, przenoszenie pary wodnej w atmosferze, jej kondensację i opad atmosferyczny

faza kontynentalna cyklu hydrologicznego - odpływ powierzchniowy, wsiąkanie, odpływ podziemny i różne formy retencji wody

duży obieg wody - zamknięty cykl krążenia wody między oceanem, atmosferą i kontynentem

mały obieg wody - krążenie pomiędzy atmosferą i kontynentem lub między atmosferą i oceanem

Przyczyny ruchu wody na Ziemi:

- energia cieplna słońca → zmiany stanów skupienia wody

- siła ciężkości → opad

- przyciąganie słońca i księżyca → pływy

- ciśnienie atmosferyczne → przenoszenie wody przez masy powietrza

- ciśnienia międzycząsteczkowe w glebie → zjawiska kapilarne

- reakcje chemiczne i nuklearne

- procesy biologiczne i geotermalne

- działalność człowieka → budowa sztucznych zbiorników, zmiana przepływu wód

Intensywność krążenia wody jest uzależniona od ilości opadów na lądach i od parowania na oceanach. Większa intensywność opadów występuje nad oceanami. Parowanie z oceanów jest 2-3 razy większe niż parowanie na lądach, zaś maksymalne parowanie występuje na równiku. Suma opadów maleje w miarę oddalania od oceanów. Ilość opadów jest wprost proporcjonalna do wysokości nad poziomem morze, zaś parowanie odwrotnie proporcjonalne.

Procesy, którym poddawana jest woda w fazie kontynentalnej:

- parowanie (ewaporacja)

- transpiracja

- infiltracja (wsiąkanie)

- odpływ podziemny

- spływ powierzchniowy

Wymiana wód:

- duży obieg wody - 2000-3600 lat

- opad - para wodna - około 11 dni

- rzeki - około 10-20 dni

- wilgoć glebowa - kilka miesięcy

- wody głębinowe - od tysiąca do miliona lat

- lodowce - dziesiątki tysięcy lat

WYKŁAD II 26 II 2008

Zasoby wodne

Przepływ

zasoby wodne - wody dostępne lub te, które mogą być dostępne do wykorzystywania w regionie w określonej ilości i jakości, w ciągu danego czasu, przy określonych potrzebach. Należą do zasobów naturalnych nieograniczonych wykorzystywanych przez człowieka w procesie produkcji i konsumpcji oraz przez rośliny i zwierzęta. Występują w stanie naturalnym lub są sterowane przez urządzenia hydrotechniczne (zasoby sterowane).

- własne (w granicach własnej zlewni)

- transgraniczne (transportujące wody z innego obszaru)

zasoby dyspozycyjne - różnica pomiędzy przepływami średnimi rocznymi i przepływami nienaruszalnymi; w Polsce 7 km³

zasoby nienaruszalne - ilość wody, która musi pozostać w ciekach dla zapewnienia w nich życia; w Polsce 15 km³

zasoby wód opadowych - średnie wielkości opadu spadłego na powierzchnię ziemi

zasoby gwarantowane - ilość wody, która pojawi się na danym obszarze z prawdopodobieństwem 95%; w Polsce 22 km³

Jednostki, w jakich podajemy zasoby wód powierzchniowych:

- objętość masy wody [m³]

- wysokość warstwy odpływu [mm] - ilość litrów spadłych na m² powierzchni

- średni odpływ jednostkowy [1∗s^-1∗km^-2]

- przepływ charakterystyczny - średni roczny przepływ, tzw. SQ [m³∗s^-1]

- przepływ o określonym prawdopodobieństwie występowania

przepływ (natężenie przepływu) - Q - ilość wody, jaka przepływa przez poprzeczny przekrój koryta rzecznego w jednostce czasu.

Q= V/t [m³∗s^-1]

Zasoby wód podziemnych:

- przypowierzchniowe

- gruntowe

- wgłębne

- głębinowe

Podział ze względu na stan ruchu wód i ich wykorzystywanie:

- statyczne

- dynamiczne

- eksploatacyjne - występują w odpowiednio dużych ilościach

bilans wodny - porównanie przybytków i ubytków wody charakteryzuje obieg wody w danej przestrzeni bilansowania w danym okresie czasu

Elementy bilansu wodnego:

opady (P) = odpływ (H) + parowanie (S) + retencja (R)

deszcz, śnieg podziemny z pow. wody, powierzchnia śniegowa,

rosa, szadź powierzchniowy gleby, roślin jeziorna, lodowcowa,

szron procesy koryt rzecznych,

technologiczne wód podziemnych

Bilans wodny dla kuli ziemskiej: P=S

Bilans wodny dla lądów P=H+S

Z - retencja na początku okresu bilansowania

R - retencja na końcu okresu bilansowania

Bilans wodny jest dodatni, gdy R - Z > 0

ujemny, gdy R - Z < 0

zrównoważony, gdy R - Z = 0

Dane odpływu i retencji dla Polski:

- udział w zasobach wodnych Europy - 1,8%

- średni odpływ - 5,5 l/s

- magazynowane jest tylko 6% rocznego odpływu

- podział rocznego odpływu:

- zlewnia Wisły 30,4 km³

- zlewnia Odry 20,6 km³

- zlewnia rzek przymorza 9,0 km³

- całkowity odpływ 61 km³

- na jednego mieszkańca przypada 1550 km³ - 3 razy mniej niż średnio w Europie, 12 razy mniej niż średnio na Ziemi

- jeziora zajmują 1% powierzchni kraju

- jezior liczących powyżej 1 ha jest 9300

- większość jezior występuje w pasmach pojezierzy

- największym naturalnym zbiornikiem retencyjnym są Bagna Biebrzańskie (1400 km³)

obszar deficytu wodnego - obszar, gdzie istnieje brak wody do wykorzystania, a pobór istniejącej wody może naruszyć zasoby nienaruszalne

przyczyny:

- przyrodnicze

- nierównomierny rozkład opadów w ciągu roku

- niski współczynnik gęstości rzecznej

- gospodarcze

- mały stopień zagospodarowania wód

- straty powodziowe (bezproduktywny spływ wód podczas wezbrań)

38,5% kraju jest objęte deficytem wodnym

25% miast ma niewystarczające ilości wody, maksymalny deficyt posiadają miasta powyżej 50tys. mieszkańców w południowej Polsce

WYKŁAD III 4 III 2008

System zlewni hydrograficznej i obieg wody w zlewni

odpływ wody - zjawisko polegające na przemieszczaniu się wody zebranej na pewnym obszarze na powierzchni terenu lub w gruncie ku miejscom niżej położonym pod wpływem grawitacji

- po powierzchni terenu

- korytarzami cieków powierzchniowych w gruncie

- po warstwach mniej przepuszczalnych

Odpływ powierzchniowy:

- spływ powierzchniowy

- odpływ korytarzami cieków

Spływ powierzchniowy

- ponadinfiltracyjny - natężenie opadu przewyższa infiltrację (wsiąkanie)

- przed-infiltracyjny - gdy deszcz spada na glebę przesuszoną

- podwyższonego zwierciadła wód gruntowych - przy długotrwałych deszczach

Zlewnia - obszar, z którego wody spływają do jednego obiektu hydrograficznego (rzeki, jeziora, bagna). Podstawowa jednostka hydrograficzna. W zależności od formy odpływu rozróżnia się zlewnię powierzchniową (topograficzną) i zlewnię podziemną

Dorzecze - obszar, z którego wody spływają do jednego systemu rzecznego

Dział wodny - linia rozdzielająca kierunki odpływu wód do dwóch różnych systemów rzecznych, granica zlewni. Rozróżnia się dział wodny powierzchniowy (topograficzny) i podziemny. Powierzchniowy dział wodny jest wyznaczony przez ukształtowanie terenu, biegnie po grzbietach wzniesień i stanowi granicę zlewni powierzchniowej. Podziemny dział wodny jest wyznaczony przez ukształtowanie zwierciadła wód podziemnych i stanowi granicę zlewni podziemnej. Wyznacza go układ warstw nieprzepuszczalnych i wodonośnych.

Zlewisko - zespół dorzeczy odprowadzający wody do jednego wspólnego morza (pojęcie zlewiska stosuje się także w stosunku do zatok i zalewów przymorskich)

zagłębienie bezodpływowe - posiada zlewnię bez odpływu powierzchniowego, w której zachodzi zwykle proces parowania i wsiąkania; parowanie odgrywa główną rolę w przypadku bagien lub zbiorników wodnych (zagłębienie retencyjno-ewaporacyjne); wsiąkanie w zagłębieniach suchych o podłożu przepuszczalnym. Występują bardzo licznie na obszarach młodoglacjalnych i wydmowych, z reguły w pobliżu działów wodnych na granicy sąsiadujących ze sobą zlewni.

zlewnie bifurkujące - miejsca o odpływie powierzchniowym skierowanym do różnych dorzeczy; bifurkacja punktowa występuje, gdy woda z obszaru źródłowego odpływa w różnych kierunkach, lub gdy ciek dzieli się na ramiona prowadzące wodę do różnych dorzeczy; bifurkacja powierzchniowa występuje gdy z jednego jeziora lub bagna istnieje odpływ powierzchniowy do różnych zlewni

zlewnie antropogeniczne - zlewnie o regularnym obiegu wody, zlewnie polderów, obszarów zmeliorowanych i skanalizowanych

Czynniki rządzące procesami odpływu ze zlewni:

czynniki klimatyczne: właściwości zlewni rzek:

- opady atmosferyczne - rzeźba terenu (nachylenie stoku, spadki)

- temperatura - charakter podłoża, rodzaj gleby i podglebia

- wilgotność powietrza - rodzaj pokrycia

- wiatr - kształt zlewni

- wielkość zlewni

- układ sieci rzecznej

WYKŁAD IV 11 III 2008

Wody podziemne i źródła

wody podziemne - niezwiązane fizycznie i chemicznie z ośrodkiem skalnym, przemieszczające się w skałach pod wpływem grawitacji lub ciśnienia hydrostatycznego; w cyklu hydrologicznym uczestniczą przede wszystkim wody ze strefy aktywnej wymiany - drenowane przez wody powierzchniowe

warstwa wodonośna - zespół warstw skalnych wypełnionych wodą wolną, może ją stanowić kilka różnych warstw skalnych, jednak nie rozdzielonych warstwą nieprzepuszczalną (warstwa przepuszczalna - strop, warstwa nieprzepuszczalna - spąg); można w niej wydzielić trzy strefy poziome:

- zasilania - obszar, na którym warstwa wodonośna wychodzi na powierzchnię terenu i gdzie następuje przesiąkanie wód odpadowych lub powierzchniowych

- spływu - woda przemieszcza się w niej od strefy zasilania do strefy drenażu

- drenażu - następuje w niej całkowity lub częściowy odpływ wód podziemnych do sieci powierzchniowej (źródeł, bagien, rzek, jezior, mórz) lub do głębszych poziomów wodonośnych

Typy wód podziemnych ze względu na głębokość występowania:

- przypowierzchniowe (hipodermiczne) - występują na małych głębokościach od powierzchni terenu; zwierciadło tych wód występuje tuż pod powierzchnią terenu; tworzą lokalne zabagnienia; są silnie zanieczyszczone organicznie, reagują na zmiany pogodowe; odpływ minimalny, duże parowanie z powierzchni zwierciadła

- gruntowe(freatyczne) - nad ich zwierciadłem znajduje się strefa areacji; są bezpośrednio zasilane przez opady i wody powierzchniowe; w obniżeniach terenu występują płytko, mogą wypływać na powierzchnię w postaci źródeł i wycieków

- wgłębne - występują w warstwach wodonośnych przykrytych skałami słabo przepuszczalnymi lub nieprzepuszczalnymi; zasilane są na skutek infiltracji opadów atmosferycznych, pośrednio przez szczeliny uskokowe lub poprzez przerwy w utworach nieprzepuszczalnych

- głębinowe - znajdują się głęboko pod powierzchnią terenu i są od niej całkowicie odizolowanie kompleksami utworów nieprzepuszczalnych; nie biorą udziału w krążeniu wód; znajdują się w bezruchu; są nieodnawialne; są silnie zmineralizowane, często występują pod wysokim ciśnieniem

Rodzaje wód podziemnych ze względu na pochodzenie:

- infiltracyjne (meteoryczne) - tworzą się w warstwach Ziemi wskutek przesiąkania opadów atmosferycznych; występują głównie w przypowierzchniowych warstwach skorupy ziemskiej; uczestniczą aktywnie w cyklu hydrologicznym, są odnawialne

- kondensacyjne - powstają w wyniku skraplania pary wodnej na powierzchni lub bezpośrednio pod powierzchnią Ziemi; ilość powstającej w ten sposób wody jest niewielka, znaczna część ulega wyparowaniu - nie odgrywa większej roli w zasilaniu wód podziemnych

- juwenilne - powstają w ostatnim etapie krzepnięcia magmy podczas jej wędrówki ku powierzchni Ziemi - para wodna zawarta w magmie skrapla się i tworzy lokalne zbiorniki lub zasila istniejące wody podziemne, niekiedy wypływa na powierzchnię w postaci gejzerów lub gorących źródeł; wody juwenilne są zmineralizowane i zawierają znaczne ilości gazów; występują na obszarach czynnego i wygasającego wulkanizmu

- reliktowe (szczątkowe, dziewicze) - pozostałość dawnych zbiorników jeziornych lub morskich w osadach dennych tych zbiorników (reliktowe wody sedymentacyjne) lub wody atmosferyczne lub powierzchniowe, które w dawnych epokach geologicznych przesączały się do zdiagenezowanych utworów geologicznych i wraz z nimi zostały odizolowane od przypowierzchniowej części litosfery (reliktowe wody infiltracyjne); są nieodnawialne

- metamorficzne - powstałe w czasie metamorfozy termicznej minerałów nietrwałych (dehydroksylacja)

Podział wód podziemnych ze względu na rodzaje skał, w jakich występują:

- wody warstwowe (porowe) - wypełniają pory skalne, tworząc warstwy wodonośne

- wody szczelinowe - występują w spękanych skałach osadowych, magmowych lub metamorficznych; ich ilość jest uzależniona od gęstości szczelin

- wody krasowe - występują w próżniach, kanałach i kawernach powstających w wyniku ługowania wapieni, dolomitów, gipsów, anhydrytów i halitu

Strefa aeracji (napowietrzenia) - przypowierzchniowa część utworów geologicznych, w której współistnieją cząsteczki skały, woda i powietrze; obejmuje utwory geologiczne od powierzchni terenu do zwierciadła wód podziemnych - głębokości na której występuje już tylko skała i woda wolna.

Woda w strefie aeracji:

- para wodna

- woda związana chemicznie

- woda związana fizycznie

- woda higroskopowa

- woda błonkowata

- woda kapilarna

- woda wolna

Strefa saturacji (nasycenia) - część środowiska skalnego, w której wszystkie przestrzenie porowe, próżnie i szczeliny wypełnia woda wolna; górną granicę tej strefy stanowi zwierciadło wody podziemnej, dolną - warstwa skał nieprzepuszczalnych.

swobodne (wolne) zwierciadło wody - kształtuje się pod wpływem ciśnienia atmosferycznego, występuje nad nim strefa areacji

napięte zwierciadło wody - pozostaje pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego, wymuszonym spągiem nadległej, wyżej leżącej warstwy nieprzepuszczalnej

Wody o zwierciadle napiętym - wody wgłębne pod ciśnieniem

woda artezyjska - położenie i kształt zwierciadła wody wymuszony jest przez wyżej leżące utwory nieprzepuszczalne, warstwa wodonośna jest U-wygięta, a na końcach znajdują się strefy zasilania, wznios zwierciadła wody sięga powierzchni terenu

woda subartezyjska - podpływa w otworze do góry, ale wznios jej zwierciadła nie sięga powierzchni terenu

Rodzaje zbiorników wód podziemnych (w zależności od ukształtowania podłoża nieprzepuszczalnego):

- zbiorniki - położone na utworach wygiętych w kształcie niecki, rozciągające się nawet na setki kilometrów, pozostają w bezruchu, podatne na zanieczyszczenia

- strumienie - podłoże ma kształt koryta lub rury, wody odpływają w określonym kierunku, występują w dolinach rzek, dnach pradolin

- soczewki - otoczone ze wszystkich stron warstwami nieprzepuszczalnymi, całkowicie lub częściowo wypełnione wodą, w utworach polodowcowych i rzecznych, zupełny brak lub ograniczony dopływ wód podziemnych

- żyły wodne - w utworach uszczelnionych i krasowiejących, nagromadzone w szczelinach i kanałach; mogą być ze sobą połączone, zwierciadło wody utrzymuje się na tym samym poziomie

źródło - naturalny, skoncentrowany, samoistny wypływ wody na powierzchnię ziemi, występują w tych miejscach, gdzie powierzchnia topograficzna przecina warstwę wodonośną lub zwierciadło wody podziemnej. Występują w strefach klimatycznych o klimacie wilgotnym, umiarkowanie wilgotnym i subniwalnym

źródlisko - obszar, na którym występuje zespół źródeł

Typy źródeł w zależności od siły powodującej wypływ wody:

- spływowe (descenzyjne, grawitacyjne, zstępujące) - woda podziemna wypływa pod wpływem siły ciężkości, pływnie od obszaru zasilania w dół do miejsca wypływu

- podpływowe (ascensyjne, wstępujące, artezyjskie) - woda podziemna wypływa pod pwływem ciśnienia hydrostatycznego; płynie z dołu ku górze

- lewarowe, syfonowe (intermitujące) - wyprowadzają wody krasowe kanałem lewarowym

- warstwowe - wypływają z utworów porowych i są zasilane przez występujące w tych utworach wody podziemne

- szczelinowe - wyprowadzają wody krążące w szczelinach litych skał

- uskokowe (dyslokacyjne) - wyprowadzają wodę podziemną szczeliną uskokową biegnącą przez warstwy nieprzepuszczalne

- krasowe - w skałach podlegających krasowieniu; dające początek ciekom nazywamy wywierzyskami

Typy źródeł ze względu na położenie i stosunek do morfologii terenu:

- grzbietowe - występują na grzbietach

- dolinne - wypływające w dnie doliny

- stokowe - na stokach wzniesień

- zboczowe - na zboczach dolin

- podzboczowe i podstokowe

- terasowe

- zatopione - maskowane przez wody powierzchniowe - źródła: podmorskiej, podjeziorne, przykorytowe i korytowe

gejzery - źródła, które w regularnych lub nieregularnych odstępach wyrzucają gorącą wodę i parę wodną

źródła gazujące (pieniawy) - wypływ jest stały, woda wydostaje się z dwutlenkiem węgla pochodzenia juwenilnego, jest wypychana na powierzchnię z powodu różnicy ciśnień pomiędzy wodami zawierającymi gaz a czystymi

cieplice - temperatura wyższa od średniej temperatury powietrza najcieplejszego miesiąca w okolicy wypływu (powyżej 20°C); najcieplejsze źródła koło miejscowości Cieplice mają około 40°C

Nieskoncentrowane wypływy wód podziemnych

1 - tam, gdzie jest zatamowany odpływ wody, na pochyłym terenie tworzy się kałuża porośnięta roślinnością, która daje początek ciekowi; temperatura wody jest zbliżona do temperatury powietrza; duża ewapotranspiracja; zanieczyszczenie wody substancjami humusowymi

2 - słaby wypływ wód podziemnych z przeciętych i odsłoniętych warstw wodonośnych, dający odpływ wodny na zewnątrz, na ogół na zboczach dolin; daje początek ciekom; źródła liniowe, mają różną wydajność

3 - sączenie płytkich wód podziemnych z utworów luźnych powodujące zawilgocenie terenu bez wyraźnego dopływu na zewnątrz

Reżim naturalnych wypływów wód podziemnych

wydajność - ilość wypływającej wody [l/s; m³/s]; jest zmienna w czasie

reżim - zmienny, powtarzający się układ wypływu

wskaźnik zmienności wieloletniej

R = wydajność maksymalna/ wydajność minimalna (Q_max/Q_min)

Klasy wydajności źródeł:

- stałe R=1-2

- mało zmienne R=2-5

- zmienne R=10-50

- bardzo zmienne R>50

Wydajność zależy od:

- objętości i zasięgu warstwy wodonośnej

- wielkości i rozkładu opadów w czasie

- ciśnienia hydrostatycznego w zbiorniku skalnym

Reżim składu chemicznego

- kształtowany jest przez opady

- skład chemiczny może być:

- stały - cechują się nim źródła warstwowe

- zmienny - źródła szczelinowe i krasowe oraz wycieki, wysięki i młaki

WYKŁAD V i VI 18 III, 1 IV 2008

Linowe ekosystemy wodne w krajobrazie

sieć rzeczna - system rzeki głównej z jej wszystkimi dopływami

Klasyfikacja rzek ze względu na:

- czas płynięcia:

- stałe

- okresowe

- epizodyczne

- obszar zasilania

- autochtoniczne - zasilane na całej długości opadami

- allochtoniczne (tranzytowe) - zmieniają rodzaj zasilania

- długość rzeki (L) i wielkość zlewni (A)

- małe L= 100-200 km; A = 10³-10⁴ km²

- średnie L= 200-500 km; A= 10⁴-10⁵ km²

- duże L= 500-2500 km; A= 10⁵-10⁶ km²

- wielkie L >2500 km; A >10⁶km²

Największe rzeki Polski

Wisła 1047 km 194 442 km²

Odra 854 km 118 861 km²

Warta 808 km 54 529 km²

Bug 772 km 39 420 km²

Narew 484 km 75 175 km²

- środowisko fizycznogeograficzne dorzecza i morfologia doliny

- górskie - głęboka dolina, duży spadek, zasilane wodami ze śniegów i lodowców, gwałtowne, krótkotrwałe wezbrania w lecie, głębokie i długotrwałe niżówki

- równinne - szeroka dolina, kręte, meandrujące koryta, obfite zasilania roztopowe wiosną, podziemne w pozostałych sezonach, niżówki latem

- jeziorne - wypływające z jezior lub przepływające przez jeziora

- bagienne - przepływające przez bana, minimalne spadki, długotrwałe wezbrania rozlewające się częściowo w dolinie

- krasowe - zasilane z utworów krasowych, wyrównany odpływ, niewielka amplituda wahań

- układ koryta rzecznego

- o biegu krętym - występują plosa i bystrza

- roztokowe

- meandrujące - długość minimalna rzeki 1,5 razy większa od długości doliny

- anastomozujące - płyną wieloma korytami

- sieć rzeczna

- symetryczna

- asymetryczna

Cechy morfologiczne rzeki

- spadek rzeki

- odcinek górski

potok górski 5-10%

rzeka górska 3-5%

rzeka podgórska 1-3%

- odcinek środkowy i dolny

rzeka nizinna <0,1%

- bieg rzeki

- górny (źródłowy) - erozja denna, duża prędkość wody, bystrza, progi, wodospady

- środkowy - erozja boczna, meandry, wypłycenia koryta

- dolny (ujściowy) - akumulacja, bieg zwolniony, koryto płytkie i zamulone

bystrza - miejsce w rzece, w którym następuje lokalne przyspieszenie prądu wody.

Może być ono spowodowane zwężeniem koryta rzeki, podwodnymi przeszkodami, zmianą nurtu, przejściem przez wypłycenie lub zakręt

WYKŁAD VII 8 IV 2008

Typy genetyczne jezior

limnologia - nauka o jeziorach i innych zbiornikach śródlądowych, zajmuje się badaniem właściwości wód jeziornych i morfologiczno-geograficznych charakterystyk mis jeziornych

Jeziora mają dużą zdolność akumulowania energii, przechwytywania migrującej materii stałej z obszaru zlewni, tworzenia dużych ilości osadów materii organicznej na dnie, potrafią też lokalnie zmieniać klimat

jezioro = misa jeziorna (niecka) + woda = system jeziorny

jezioro - różnorodny genetycznie zbiornik wodny, funkcjonuje dzięki wymianie masy i energii z otoczeniem, wewnętrzne procesy prowadzą do stopniowej samolikwidacji

W Polsce za jezioro uważa się zbiornik o powierzchni >1ha. Takich zbiorników na terenie kraju jest 7081, łącznie zajmują powierzchnię 0,9% kraju (dane z 1991 roku). Zbiorniki <1ha nazywa się oczkami wodnymi.

wskaźnik jeziorności - procent jezior na 100 km2 powierzchni

Typy jezior

- ze względu na relację jeziora i rzeki:

- wypływowe (mają tylko odpływ)

- przepływowe

- bezodpływowe (tylko dopływ, lub brak zarówno odpływu jak i dopływu) - najbardziej narażone na zanik (duży stopień eutrofizacji)

- ze względu na okres wypełnienia wodą

- stałe

- okresowe (periodyczne)

- chwilowe (epizodyczne)

Geneza jezior:

- czynniki endoreiczne (wewnętrzne) - tektoniczne, wulkaniczne

- egzoreiczne (zewnętrzne) - lód, woda, wiatr, organizmy roślinne i zwierzęce

Typy genetyczne mis jeziornych

Cechy morfometryczne jezior

- długość linii brzegowej

- powierzchnia

- pojemność

- głębokość maksymalna

- głębokość średnia (iloraz pojemności do powierzchni)

- uwyspienie - iloraz powierzchni wysp do powierzchni jeziora

Podział głębokościowy jezior

najgłębsze jezioro na świecie: Bajkał - 1620m (gł.max), 750m (gł.śr.)

najgłębsze jezioro w Polsce: Hańcza - 105,8m

jeziora o największym uwyspienie: Toba w Indonezji - 56,7% - jedna wyspa zajmuje ponad połowę powierzchni jeziora; Huron - 30 0000 wysp o łącznej powierzchni 4,5 tys. km2, znajduje się tu największa wyspa na świecie, na której też występują jeziora

uwyspienie w Polsce: 556 jezior posiada łącznie 1115 wysp. Największa wyspa (99,5 ha) - Ostrów na Jeziorku. Jezioro o największej ilości wysp: Mamry (35)

WYKŁAD VIII 15 IV 2008

Ruch wód jeziornych

Wahania stanów wód jeziornych są spowodowane przez czynniki:

- meteorologiczne (opad, parowanie, kierunek i siła wiatru)

- wielkość i kształt zlewni (powierzchnia jeziora, ukształtowanie brzegów)

Obserwacje hydrologiczne jezior:

Na każde 1000ha jeziora przypada jeden wodowskaz. Na mniejszych jeziorach również znajduje się jeden wodowskaz. Odczyt wykonuje się raz na dobę o godzinie 7.

Amplitudy wahań poziomu wód jeziornych

- ekstremalnie 30-50cm przy braku ingerencji człowieka

- ekstremalnie 1 - 2,5m (Gopło 2,7m; Roś 2,07m; Mikołajskie 1,68m; Druzno 1,58m)

Bezwładność hydrologiczna jezior - efekt zdolności retencyjnej mis jeziornych w stosunku do przyrostu objętości wód zasilających w jednostce czasu

Prądy wodne powstają na skutek

- przepływu rzeki przez jezioro (są stałe i powolne)

- działania wiatru - piętrzenie wód przy brzegu

- różnicy zasolenia - wywołuje pionowy ruch wody

- różnica w pionowym rozkładzie temperatur

Prądy

- przepływowe

- wiatrowe

- gęstościowe

Falowanie - wynik oddziaływania wiatru; fale mogą być ruchome albo stojące

Wysokość fal zależy od:

- siły wiatru

- głębokości i powierzchni jeziora

sejsze - zjawisko kołysania wody

Krążenie wody w jeziorze w ciągu roku:

- wiosna, jesień - krążenie całości wód (homotermia)

- lato - krążenie tylko górnej warstwy (anotermia)

- zima - brak krążenia (katotermia)

Uwarstwienie termiczne latem - anotermia - stratyfikacja termiczno-gęstościowa jezior:

- epilimnion

- metalimnion

- hipolimnion

(litoral, sublitoral i profundal)