ИНТЕНСИВНОСТЬ ВОДООБМЕНА
С точки зрения оценки качества воды, гидрологического, гидробиологического, гидрохимического и санитарно-гигиенического режимов важнейшей гидролого-экологической характеристикой рек является интенсивность водообмена в русловой сети, или степень подвижности водных масс. Интенсивность водообмена сказывается как на физико-химических показателях, так и на условиях обитания водных организмов и развития жизни в реке.
Интенсивность водообмена может быть охарактеризована с помощью коэффициента возобновления (водообновления) речных вод представляющего собой отношение приходных или расходных членов уравнения водного баланса к среднему объему воды в русле реки. В наиболее общем виде это отношение имеет вид
K^W/Wp, (4)_
где Wp — средний объем воды в русле реки за год, км3; W — средний объем стока реки, км3/год.
Коэффициент возобновления речных вод показывает, сколько раз в году сменяется объем воды в русле реки (при > 1) или какая часть объема сменяется в течение года (при < 1). В обоих случаях предполагается, что происходит не полное мгновенное перемешивание воды в реке, а постепенное вытеснение "старой" воды "новой".
Значения коэффициентов возобновления речных вод могут быть определены не только за год, но и за месячные интервалы времени или за отдельные сезоны, например, за лимитирующий по водности летне-осенний сезон. Для этого в формулу (4) подставляется объем стока (W) и объем воды в русле реки (W ) за соответствующий месяц или сезон.
Коэффициенты возобновления вод рек рассматриваемого бассейна за летне-осеннюю межень и в среднем за годовой цикл приведены в табл. 9.
Таблица 9
Коэффициент возобновления речных вод и период возобновления запасов воды
|
Как видно из таблицы, коэффициент возобновления речных вод в среднем за многолетний период для рек бассейна изменяется в широких пределах, что, прежде всего, объясняется малыми единовременными запасами воды в руслах рек, особенно в летне-осенний сезон.
Величина, обратная коэффициенту возобновления речных вод, называется периодом возобновления или периодом водообновле — ния Т. Период возобновления вод характеризует время, в течение которого произойдет полная замена вод в реке; Т измеряют в годах, если К^ > 1, и в долях года, если < 1.
Вода в реках бассейна возобновляется довольно быстро. На малых реках (Вишневка, Алешня, Кузьминка и др.) период возобновления запасов воды, если рассматривать его применительно к среднему годовому стоку, составляет всего 0,2 суток, на реках покрупнее (Иловай, Становая Ряса, Хава и др.) — 0,4—0,5 суток. На более крупных реках (Лесной и Польной Воронеж, Матыра, Усмань) он равен 0,7—0,8 суток. Наибольший период возобновления запасов воды (2,4 суток) имеет р. Воронеж. Для сравнения отметим, что период возобновления запасов воды р. Дон — 7,6 суток. Период возобновления речных вод в летнеосеннюю межень примерно в два раза больше.