Движение воды

Механико-динамические свойства воды и грунта

Среды

Тема 4 Основные физико-химические факторы водной

4.1 Механико-динамические свойства воды и грунта

4.2 Температура, свет, магнетизм, звук

4.3 Растворенные и взвешенные в воде вещества

4.4 Активная реакция и окислительно-восстановительный потенциал

Имеет для гидросферы и ее населения прямое и косвенное значение. Прямое значение заключается в переносе орга­низмов в горизонтальном направлении, перемещении их по вер­тикали, в вымывании бентоса из грунта и др. Косвенное влияние движения воды проявляется в приносе пищи и кислорода, уносе метаболитов, вы­равнивании температуры, солености и других гидрологических факторов, а также в воздействии на формирование грунтов. В областях сильных придонных течений грунты более подвижны, содержат меньше тонких фракций, подвержены взмучиваниям, и накопление донных осадков здесь не происходит. Там, где течения слабы или их нет, грунты становятся стабильнее, содержат в себе много тонких фракций, и за счет седиментации взвесей в этих ме­стах происходит непрерывное накопление донных осадков.

Природные воды находятся в непрерывном движении под влиянием силы тяжести, ветра, жизнедеятельности гидробионтов и других воздействий. Движение воды проявляется, главным образом, в форме течений, волнений и турбулентного перемешивания. В первом случае происходит перенос водных масс в определенном направлении. Во втором случае – уклонение частиц воды от исходного положения с последующим возвратом к нему.

Под влиянием силы тяжести перемещаются воды рек и других проточных водоемов. Приливно-отливные течения вызываются взаимодействием сил тяготения Земли, Луны и Солнца. К градиентно-гравитационным относят течения, обусловленные изменением наклона поверхности водоема в связи с разной плотностью воды, перепадами атмосферного давления, выпадением осадков, испарением и др.

Течения также различают:

1) по плоскости возникновения – горизонтальные (вызываются притяжением Луны и Солнца, разницей атмосферных давлений, разницей уровня в различных участках водоема и др.), вертикальные (вызваны изменением плотности расположенных друг над другом слоев вод) и смешанные;

2) по происхождению – гравитационные (под влиянием силы тяжести) и фрикционные (вызываются трением воздушных масс о поверхность водоема);

3) в связи с расположением – поверхностные, глубинные, придонные, прибрежные и др.;

4) по траектории – прямолинейные, циклонические, антициклонические;

5) по характеру движения водных частиц – ламинарные и турбулентные;

6) в зависимости от физико-химических особенностей – теплые, холодные, соленые и др.;

7) по устойчивости – постоянные, периодические и временные.

Большое экологическое значение имеет степень перемешивания воды. В водоемах всегда возникают вертикальные и горизонтальные градиенты в распределении температуры, солености, плотности, содержания кислорода и т.п. Одновременно с этим развиваются процессы, направленные на выравнивание возникающих градиентов и протекающие в форме молекулярного и турбулентного перемешивания воды (конвективное, фрикционное, перемешивание, связанное с проточностью водоема).

Существование различных форм движения и перемешивания воды не означает, что она в пределах каждого водоема однородна. Даже в небольших водоемах водная толща состоит из отдельных водных масс.

Водная масса – сравнительно большой объем воды, формирующийся в определенных географических условиях бассейна или в самом водоеме, обладающий в течение каждой фазы гидрологического режима почти постоянными величинами и относительно равномерным распределением физических, химических и биологических характеристик, составляющих единый комплекс и распространяющихся как одно единое целое [6]. Водные массы, даже перемещаясь в географических координатах (при наличии течений), устойчиво сохраняют свои гидрологические характеристики.