2. Судың жер бетіндегі процестерге тигізетін әсері Судың халық шаруашылығында атқаратын рөлі Пайдаланатын әдебиеттер

Табиғатта басқада комбннациядағы казаншұңқырлар қалыптастыруға қатысқан процестер болуы мүмкін.

Жасанды түрде жасалған бөген немесе су коймасының келемі шағын болған. жағдайда әуіт, тоған деп атайды. Әдетте бөген өзеп аңғарларында бөгеттердің көмегімеін жасалынады. Бұлар арналық (өзен) су коймалары. Бұл бөгендер созылыңқы, жіңішке сұлбалы болып келеді. Олардың ұзындығы — еніне қарағанда әлдеқайда үлкен.

Сонымен бірге көл тәріздес бөген өзен ағындысын реттеуші су коймасьшың жүйссіне табиғи көлдерді бөгет салу жолымен қосқан жағдайда пайда болады. Оған Бұқтырма бөгені мысал бола алады.

Бөгендер үшін денгейлік режим шұғыл құбылмалы-лығымен сипатталады (ірі бөгендерде жылына 5...6 м). Бұл кұбылмалылық судың кірісі мен бөгендегі суды шығындау ара қатынасымен айқындалады.

Су қоймаларын салудын, барысында халық шаруашылық объектілерінің (ауыл^: шаруашылық елді мекендер, жолдар т. б.) су астында қалу каупі айтарлықтай.

Ең - жоғары деңгейге дейін суға толған көл қазан-шұңқырының бір бөлігін көлдің табаны немесе көлтабақшасы деп атайды. Көлтабанында Жағалау және тереңдік бөліктері ерекшеленеді. Жағалау аймағында негізінен су толкындарының әсерінен тау жыныстарының бұзылу процесі жүрсе ал терең аймақта бұзылу шикізатының шөгу процесі жүреді.

Жағалау аймағы үш зонадан тұрады: жаға, жағалау және жағалық кайран Жаға — көлді қоршай орналасқан, ор түрлі құламалығымен сипатталатын беткей түріндегі құрлықтың бір бөлігі. Жағаның етегі толқын әрекетінің жоғары шекарасында орналасқан; біртіндеп бұзылуының арқасында жаға құрлыққа қарай шегінуге мәжбүр болады. Жаға жарқабақпен бітеді, яғни беткейлердің қоршаған ортамен бөліп тұратын сызықпен аяқталады.

Жағалау мен жағалық қайраңды қосып жағаға жақын белдем немесе литораль деп атайды.

Қөлдің терең бөлігін црофундаль дейді ол көл табанының ең терең, толқын әсері жетпейтін бөлегінде орналасқан. Литораль мен профундаль арасында өтпелі аймақты сублитораль деп атайды.

Көл қазаншұңқырының беліктерінің арасын бөлетін

шекара әр кез айқын бола бермейді. Көлде өтіп жатқан

Яғни, уақыт өткен сайын көл қазаншұңқырынын алғашқы бедері тегістеледі, көл саязданады, ал одан кейін өсімдік басы «өледі». Геологиялық тұрғыданалып Ка­рағанда барлық көлдер уақытша ғүмыр кешеді, олар «рте ме, кеш пе кұриды.

Көлдердің дамуы келесі кезеңдерден түрады: 1) жастық кезеңі қазаншұңқырдың алғашқы бедері өзгеріссіз сақталады;

2. есею кезеңі —көлдің айналасында жағалық қайраң пайда болады, ал өзен құйғандарында (саға) атыраулар қалыптасады, бірақ қазаншұңқырдың табанының кейбір кедір-бұдырлықтары сақталады, су өсімдіктері дамиды; ,

   
   

3. кәрілік кезеңі — көл атырау беткейлерімен және жағалық қайран шөгінділерімен қоршалып жатады, көлдің барлық бөлігінде аллювиалдық шөгінділер таралады, тереңдігі азаяды; .

   
   

4) біртіндеп сөну мен кұру (өлу) кезеңі — бұл кезеңде көлдің саяздығы соншалықты, оның орталық табаны жағалық кайраңмен дөңгейлес жатады және оған тікелей өтеді. Су өсімдіктері су астыжағдайынан су бетілік (батпақтық) жағдайға көшеді, яғни көл батпаққа айналады.

Ылғалды климаттық жағдайда орналасқан және едәуір мол су массасы бар көлдер шабан батпақтанады әрі өсімдіктер басады, әсіреіре олардың қазаншұңқырлары жуып-шаюға шыдамды тау жыныстарынаң болса. Ал, суы аз, шөлейт аймақтарда орналасқан әрі жағалары бос тау жыныстарынан тұратын көлдер Жылдам батпақтанып, жойылады. Мысалы, есентеулер нәтижесінде Теле көл 36000 жылдан кейін, Женева — 30000 жылдан кейін, ал Балатон (Мажарстан)—8000 жылдан кейін шөгінділерге толатыны анықталды.


Лекция №35.

Тақырыбы:Көл қазаншұңқырларының морфометриялық сипаттамалары. (1 сағат)

Жоспар: 1. Морфометриялық сипаттамалар

2. Жер шарындағы көлдерде жинақталған судың көлемі

Пайдаланатын әдебиеттер:

а) негізгі:

1. Ж. Достайұлы. Жалпы гидрология. А. 1996

2. Н. П. Неклюкова. Жалпы жертану. А. 1980.

3. Зологин Б. Мировой океан . М. 2001.

4. Богданов Д. В. География Мирового океана. М. 1978.

5. Шубаев Л. П. Общее землеведение. М. 1990.

6. Мильков Ф. Н. Общее землеведение. М. 1990.

7. Құсаинов С. А. Жалпы геоморфология. А. 1998.

8. Достав Ж. Табиғат суларын ластанудан және сарқылудан қорғау. А. 1993.

9. Мехаилов В. Н, Добровольский А. Д. Общая гидрология. М. 1991.

10. Горбунов А. П. Льды под землей. А. 1982.

б) қосымша

11. Достав Ж. Жалпы гидрология. А. 1993.

12. Долгушен Л. Д. Ленники. М. 1989.

13. Жаппарханов С, Бәкіров Н. Көгілдір континент құпиялары. А. 1985.

14. Омаров Т. Р. Қазақстанның өзендері мен көлдері. А. 1975.

15. Кан С. И. Океан и атмосфера. М. 1982.

16. Алексин О. А, Ляхин Ю. И. Химия океана. М. 1984.

Лекция мәтіні:

Су толған қазаншұнқырлар бір-бірінен мөлшері және сұлбасы арқылы ерекшеленеді. Бұл көрсеткіштердің сандық шамалары морфометриялық сипаттамалар деп аталады.

Морфометриялық сипаттамалар қазаншұңқырлардың тереңдіктері көрсетілген карталар мен пландардын көмегімен анықталады және белгілі бір су денгейіне сәйкестендіріледі. Қазаншұңқырдың құрылымы күрделі болған жағдайда морфометриялық сипаттамалар көлдің барлық блігі үшін және оның жекелеген бөліктері үшін де анықталады.

Су бетінің (айдын) ауданы Ғ, км² — аралдарсыз және аралдармен қосқандағы аудандар көрсетіледі, планиметрдің немесе палетканың көмегімен анықталады.

Қазаншұңқырдың ұзындығы L, км — жаға сызығының ең алыс нүктелерінің арасының тіке кашықтығы, су бетімен өлшенеді.

Қазаншүңқырдың ені В, км: орташа ені В₀ — ауданының (Ғ) ұзындығына қатынасына (Во^Ғ/І^тең; максимал ені В _тах — ұзындығына- жүргізілген перпендикуляр арқылы өлшенетін екі жағалаудың су деңгейімен өлшенгендегі ең алыс қашықтығы.

Жағалау сызығының -ұзындығы S, км су кемерімен (нөлдік изобата) анықталады. Жағалау сызығының иректігі (даму) К_а—жағалау сызығының ұзындығының (S) ауданы қазаншұңқырдың ауданына тең шеңбердің ұзындығына қатынасы:

 (7.1)

Қазаншұңқырдағы судың көлемі V, км³, 10⁶ м³ — есептеулер арқылы анықталады. Алғашында қазаншұңқырдың изобаттармен шектелген су қабаттарының AV_t көлемдері анықталады. Бұл изобаттар жазықтықтарымен шектелген фигуралар кесілген конус, призма түрінде болып келеді. Сонан соң AV_t көлемдері қосу арқылы қазаншүңқырдағы барлық судың көлемі анықталады:

Мұндағы Д V — ең төменгі изобата мен көлдің ең терең нүктесінің арасындағы судың көлемі; һ — изобат аралық тереңдік (изобаттардың адымы); AV-ның мәні келесі формуламен есептеледі:

Мүндағы һ_тах—көлдің ең шұңқырының терендігі, м; һ —ең төменгі изобатаға сәйкес тереңдік, м; /„ —ең төменгі изобатаның ауданы, м².

Қазаншұңқырдың ауданы мен көлемі тереңдік өзгеруіне байланысты өзгеріске ұшырайды. Тереңдіктің аудан мен көлем арасындағы байланысын график түрінде көрсетуге болады (7.1-сурет). Тік өске көлдің тереңдігі, а горизонталь өске — оған сәйкес су айдынының (7.2), (7.3) формулалармен анықталған ауданы мен көлемдері салынады.

Судың тереңдігі: һ _тах м тереңдік өлшеу кезінде анықталады, орташа тереңдік һ₀ — судың көлемінің оның ауданына қатынасы: h_Q=V/F.

Көл табанының изобаттар аралық орташа еңістігі келесі формуламен анықталады:

 (7.4)

Мұндағы а — көл табанының орташа көлбеулігінің бұрыщы; 1₁, Һ — еңістігі анықталатын изобаттардын ұзындығы; f — изобат аралық аудан.

Көлдің беткейлерінің орташа еңістігі І келесі формуламен анықталады:

 (7^5)

Мұндағы 5 — көлдің жағалау сызығының ұзындығы; һ, һ, l₁, 1₂...ln - изобаттардың ұзындықтары; һ_тах — көлдің ең шұңқыр жерінің тереңдігі, м; Ғ — кел айдынының ауданы, м²; п — изобаттар саны.

Жер шарының көлдерінде жинақталған судың көлемі соңғы деректерге сүйенсек 176 мың текше километрге жетеді екен. Оның 52%-і тұщы су болса, ал 48%-і ащы су. Көлдердегі су көлемі әлемдегі өзен арналарындағы судың көлемінен 90 есе, ал жер шарының арлық өзендерінің орташа жылдық ағындысынан 4 есе асып түседі.

Қазақстан жерінде Каспий мен Арал теніздерін, бөгендерді коспағанда 48262 көл бар, олардың жалпы ау­даны 45032 шаршы километр (Омаров Т. Р., Фндонец П. П. 1987). Бұлардың 94 процентінің көлемі шағын (Ғ<1,0 км²), ал олар жалпы көлдердің 10 процентін ғана кұрайды. Ірі көлдердің (ауданы Ғ>1,0 км²) жалпы саны 3014, олардың жалпы ауданы 40770 км².

Лекция №36.

Тақырыбы: Қазаншұңқырлардағы су теңдестігі мен деңгейлік режимі (1сағат)

Жоспар: 1. Қазаншұңқырлардағы су теңдестігі

2. Қазаншұңқырлардағы деңгейлік режимі

Пайдаланатын әдебиеттер:

а) негізгі:

1. Ж. Достайұлы. Жалпы гидрология. А. 1996

2. Н. П. Неклюкова. Жалпы жертану. А. 1980.

3. Зологин Б. Мировой океан . М. 2001.

4. Богданов Д. В. География Мирового океана. М. 1978.

5. Шубаев Л. П. Общее землеведение. М. 1990.

6. Мильков Ф. Н. Общее землеведение. М. 1990.

7. Құсаинов С. А. Жалпы геоморфология. А. 1998.

8. Достав Ж. Табиғат суларын ластанудан және сарқылудан қорғау. А. 1993.

9. Мехаилов В. Н, Добровольский А. Д. Общая гидрология. М. 1991.

10. Горбунов А. П. Льды под землей. А. 1982.

б) қосымша

11. Достав Ж. Жалпы гидрология. А. 1993.

12. Долгушен Л. Д. Ленники. М. 1989.

13. Жаппарханов С, Бәкіров Н. Көгілдір континент құпиялары. А. 1985.

14. Омаров Т. Р. Қазақстанның өзендері мен көлдері. А. 1975.

15. Кан С. И. Океан и атмосфера. М. 1982.

16. Алексин О. А, Ляхин Ю. И. Химия океана. М. 1984.
Лекция мәтіні:

Су теңдестігінің теңдеуін жалпы түрде төмендегідей

керсетуге болады:

 (7.6)

Мұндағы SK—кіріс компоненттерінің қосындысы; SUI— шығындардын, қосындысы; SA — қазаншұңқырға жиналған (аккумуляция) судың көлемі; 6 — теңдестіктің калдығы.

Су теңдестігіне қарай көл қазаншұнкырлары ағысты және тұйық болып екіге бөлінеді. Ағысты көлдер әрқайсысы белгілі бір өзенге бастау болса, ал тұйық көлдерден ешқандай су көзі ағып шықпайды, су тек булануға ғана шығындалады. Аралас топқа өтпелі келдер жатқызылады.

Ағысты келдер үшін су теңдестігінің тендеуі төменде

өрнектелген.

 (7.7)

Мұнда X — су айдынына түсетін жауын-шашын; Ү_к— көлге жер бетімен келіп түскен ағынды; Ү_ж3—көлге құйған жер асты сулары; Со — су айдынына су буларының конденсация арқылы түсуі; Ү_ш — келден шыққан жер беті су шығыны; Үф ^;— жер асты жолымен кеткен су шығыны; Ео — су бетінен булану жолымен болған су шығыны; Ү_хж — халық шаруашылығы зәруліктері үшін көл­ден алынған су шығыны; AV — есептеу мерзімі үшін көлдегі су көлемінің өзгеруі. Су тендестігінің барлық элементтері көлемдік немесе миллиметр су қабатының өлшемімен көрсетіледі.

Түйық көлдер үшін (7.7) теңдеуінде Ү_ш және Үф элементтері қатыспайды.

Өткінші жағдайдағы көлдер жоғарғы деңгейде ағысты көлдерге, ал теменгі денгейде тұйық көлдерге жатады. Бөгендер үшін су теңдестігінің теңдеуі (7.7) теңдеуіне сәйкес болады, тек оның кейбір элементтері дифференциалды түрде анықталады

Мұнда Ү—негізгі салалар арқылы кұйылған су көлемі; Ү₆ — бүйірлік ағынды (беткейлік және шағын өзендермен); Үғ — бөгенге жақын орналасқан гидротехникалық ғимараттар арқылы келген су ағындысы; Ү_ф—бөгеннен жоғары орналасқан су қоймасынан топырақ арқылы сорғыған су ағындысы; V—мұздар мен қардағы су қоры; Ү_ш—гидротехникалық ғимарат арқылы су ағындысы; А_б — бөгендегі су жиналуы; А_а— бегенге құятын салалар мен өзендердің арналары мен жайылмаларында жиналған су; А_т — жағалау мен бөген табанында жиналған жер асты сулары.

Бөлігінен жоғарғы мәнге ие болған жағдайда деңгей көтерілсе, ал шығын көбейгенде деңгей төмендейді.

Келдердегі жыл бойғы су деңгейі мен су теңдестігінің элементтерінің өзгеруі қарастырылып отырған аумақтың географиялық ерекшеліктеріне бағынады. Сонымен Sip-re су деңгейінің құбылмалылығы келдердің және алаптарының морфологиялық ерекшеліктеріне тәуелді.

Лекция № 37.

Тақырыбы: Қазаншұңқырлардағы термикалық және мұздық режим (1 сағат)

Жоспар: 1. Қазаншұңқырлардағы термикалық режим

2. Қазаншұңқырлардағы мұздық режим.

Пайдаланатын әдебиеттер:

а) негізгі:

1. Ж. Достайұлы. Жалпы гидрология. А. 1996

2. Н. П. Неклюкова. Жалпы жертану. А. 1980.

3. Зологин Б. Мировой океан . М. 2001.

4. Богданов Д. В. География Мирового океана. М. 1978.

5. Шубаев Л. П. Общее землеведение. М. 1990.

6. Мильков Ф. Н. Общее землеведение. М. 1990.

7. Құсаинов С. А. Жалпы геоморфология. А. 1998.

8. Достав Ж. Табиғат суларын ластанудан және сарқылудан қорғау. А. 1993.

9. Мехаилов В. Н, Добровольский А. Д. Общая гидрология. М. 1991.

10. Горбунов А. П. Льды под землей. А. 1982.

б) қосымша

11. Достав Ж. Жалпы гидрология. А. 1993.

12. Долгушен Л. Д. Ленники. М. 1989.

13. Жаппарханов С, Бәкіров Н. Көгілдір континент құпиялары. А. 1985.

14. Омаров Т. Р. Қазақстанның өзендері мен көлдері. А. 1975.

15. Кан С. И. Океан и атмосфера. М. 1982.

16. Алексин О. А, Ляхин Ю. И. Химия океана. М. 1984.

Лекция мәтіні:

Көлдер мен бөгендердің суларының жылуы мен сууы негізінен олардың табанымен, атмосферамен жылу алмасу процесін анықтайтын метеорологиялық жағдайға байланысты болады. Көл суының негізгі жылу көзі күн радиациясы болып табылады. Өзге, әлсіздеу әсер ететін жылу көздеріне жер асты, жер үсті ағындыларымен және жауын-шашынмен келетін жылу (егер олардың температурасы көл суынан жылы болатын болса), көлдегі биохимиялық процестер кезінде бөлінетін жылу, жер түкпірінен келетін жылу т. б. жатады.

Жылу атмосфераға шашырауға, суды буландыруға, мұз бен қардың еруіне, атмосферамен жылу алмасуға шығындалады.

Жылудың кіріс-шығысының ара қатынасы жылулық еңдестік деп аталады. Кіріс шығыстан жоғары болса, онда көл суы ысиды, ал керісінше — суиды. Жылулық теңдестік төмендегідей формуламен өрнектеледі:

Мұндағы R — радиациялық теңдестік; LE — жылудың

булануға шығындалуы немесе су буының конденсацйялануы кезіндегі жылудың келуі (L—буланудың меншікті жылуы; Е—булану); Р—су бетінің атмосферамен турбуленттік жылу алмасу кезінде жылудың келуі немесе шығыны; Q _K, Q_m—өзен ағындысымен келген және кеткен жылу; Q_M—мүз қатуға немесе еруге жұмсалған жылу; AQ , AQ_T—есептеу мерзімі үшін су массасы мен түп шөгінділеріндегі жылу мөлшерінің өзгеруі.

Жылулық теңдестік джоульмен (Дж) немесе көлдің

айдынының әрбір шаршы сантиметрінде джоульмен

Көл қазаншұнқырларындағы радиация теңдестігі мына формуламен анықталады:

Мұндағы Q_K— жұтылған радиация; Q_3EI — эффективті шашырау.

Булануға жұмсалатын жылу келесі формуламен анықталады.

 (7.11)

Мұндағы t_e — су бетінің температурасы; Е — мәні мына-дай формуламен анықталады (А. П. Браславский)

Мұндағы п—бір айдағы күндер; е₀ — су буының көл суының орташа температурасымен анықталатын, ең жоғары ылғалды серпінділігі; е₂, и₂ —су бетінен 2 м биіктіктегі абсолюттік ылғалдық пен желдің жылдамдығы; е₀ мен е₂ мәндері аралдарда, түбектерде немесе жүзбе метеостанциялардың мәліметтер бойынша анықталады. Атмосферамен турбуленттік жылу алмасу процесі кезіндегі жылу мөлшерінің өзгеруін төмендегідей формула­мен есептейміз.

Мұндағы t₀ — су бетінің температурасы; t₂ — су бетінен 2 м биіктіктегі ауаның температурасы.

Көлге құйылған ағынды мен шыққан ағындылар арқылы келген жылу мөлшерінің өзгеруін мына формула­мен есептейміз:

 (7.14)

Мұндағы W — бір айлық келген (шыққан) ағынды, км³; t — кіріс ағынды немесе шығыс ағындының орташа айлық температурасы, ^СС; Ғ₀ — есептеу мерзімі үшін көлдің орташа ауданы, км²; р — судың тығыздығы; с — судың жылу сыйымдылығы.

Көл табанынан шығатын жылу ағыны мына теңдеумен анықталады:

 (7.15)

Мұндағы Я,_т—көл табанының топырағының жылу өткіз-гіштік коэффициент; dt/dh — грунттағы вертикалдық температуралық градиент.

мұндағы р_м—мұздың тығыздығы; һ_м—мұздың, қалыңдығы; L_e — мұздың меншікті еру жылулығы.

Су массасының жылу қоры келесі формуламен анықталады:

 ^(7.17)

мұндағы Vo — көлдегі келемдік қисық арқылы анықта-латын су көлемі; t₀ — көлдегі судың орташа температу­расы.

Көл бетінің температурасына және оның тереңге және су бетімен таралуына оның тереңдігі, көлемі, жағалауының шығанақтармен жырмалануы, аралдардың болуы ерекше әсер етеді.

Мұз қатпаған кезде жылудың көп бөлігі суды буландыруға жұмсалса (40...70%), ауаға шашырауға — 25... 35%, атмосферамен турбуленттік жылу алмасуға 2... 25%, ал кел табанымен жылу алмасуға шығындалатын бөлігі өте аз—0...4%.

Жылудың көл бетінен түбіне немесе керісінше берілуі динамикалық және конвентивтік араласу, ағыстар, толқындар арқылы жүреді.

Конвентивті араласу судың әр түрлі тереңдікте әр түрлі тығыздыққа ие болуы салдарынан жүреді. Арала­су процесі көлдегі барлық су қабаты біркелкі, су түбінің температурасына тең болған соң ал саяз көлдерде +4°С болғанда (судың тығыздығы ең жоғары мәнге ие болатын температура) тоқталады.

Тереңдік өзгергенде температура әзгермейтін (тұрақты) құбылысты гомотермия деп атайды. Бұл кұбылыс күз бен көктемде қалыптасады.

Көктемгі гомотермия қалыптасқан сон, судың жоғары қабаттары күн радиациясының әсерімен біртіндеп жылы түседі де, жеңілденеді, астыңғы қабаттағы су суықтау болғандықтан салмағы ауырырақ әрі тығыз келеді. Тереңдеген сайын температураның төмендеуш тура жылу стратификациясы деп атайды. Күзгі гомотермиядан соң, беткі қабаттағы судың температурасы 4^вС-дан төмен түседі, ал төменде ол +4°С-ке жақындай түседі. Бұл құбылыс кері жылу стратификациясы деп аталады (7.3-сурет).

Тура жылу стратификациясы жылдың жылы кезінде қалыптасады да су ысыған кезде сақталады. Терең көлдерде температураның өзгеруі бірқалыпты өтпейді, Көлден температурасы және тығыздығы шұғыл өзгеретін су қабатын температуралық секіріс қабаты дейді (7.3-су-рет).