لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه31
بخشی از فهرست مطالب
فهرست
1ـ مقدمه
2ـ لایه‌بندی آب
1-2- اثرات لایه‌بندی آب
3- فرایندهای اصلی عمل کننده در دریاچه
1-3- فرایندهای فیزیکی
2-3- فرایندهای شیمیایی
3-3- فرایندهای بیولوژیکی
4- مدل‌های رخساره‌ای
1-4- دریاچه‌های از نظر هیدرولوژیکی باز
1-1-4- رسوبگذاری مواد آواری
2-1-4- رسوبگذاری شیمیایی و بیوشیمیایی
2-4- دریاچه‌های از نظر هیدرولوژیکی بسته
1-2-4- رسوبگذاری مواد آواری
2-2-4- رسوبگذاری شیمیایی و بیوشیمیایی
5- بحث و نتیجه‌گیری
6- Reference
2ـ لایه‌بندی آب (water stratification)
یکی از ویژگی‌های اصلی دریاچه‌ها، تمایل آنها به لایه‌بندی شدن است. لایه‌بندی شدن براساس اختلاف چگالی می‌باشد و چگالی در دریاچه‌های لایه‌بندی شده از پایین به بالا کاهش می‌یابد. اختلاف چگالی در اثر درجه حرارت، میزان مواد معلق و شوری به وجود می‌آید. در دریاچه‌ها، لایه‌بندی براساس دما بیشتر از اختلاف در شوری و میزان مواد معلق اهمیت دارد. و در این نوع دریاچه‌ها سرعت کاهش چگالی، با افزایش دما، افزایش می‌یابد، به طوری که به عنوان مثال مقدار نیروی مورد نیاز برای مخلوط کردن دو تودة آب لایه‌بندی شده در 29 و 30 درجة سانتی‌گراد، 40 برابر مقدار نیروی مورد نیاز برای دو تودة مشابه 5 و 4 درجة سانتی‌گراد است. بنابراین دریاچه‌های گرمسیری آسانتر از دریاچه‌های مناطق معتدله لایه‌بندی می‌شوند، اما کاهش دمای جزئی در یک دریاچة گرمسیری باعث ایجاد جریان‌های همرفتی به طرف بالا می‌شود که اگر طولانی مدت باشد، ممکن است سرانجام بر روی تمام جسم آب اثر گذاشته و منجر به مخلوط شدن دو لایه شود.
دانسیته همچنین بستگی به میزان نمک حل شده دارد. در این دریاچه‌های از نظر شیمیایی لایه‌بندی شده، لایة زیرین شورتر بوده و لایه‌بندی بسیار پایدار است و مخلوط شدگی کم یا اصلاً وجود ندارد. هالوکلاین (Haloclin)، لایه‌ای از آب در این دریاچه‌ها است که تغییر میزان شوری سریعتر است و لایة سطحی که شوری کمتری دارد و آزادانه می‌چرخد، میکسوکلاین (mixocline) و لایة زیرین با چگالی بیشتر و شورتر monimolimnion نام دارد. این لایه‌بندی با رقیق شدن لایه‌های سطحی با ورودی‌های آب شیرین، بارش افزایش می‌یابد. (تصویر1)
در دریاچه‌های یخچالی، غلظت رسوبات معلق عامل مؤثر و اصلی بر روی چگالی می‌باشد و اختلاف دما در مقایسه بامیزان مواد معلق کم اهمیت می‌باشد. (Gustavson, 1995)
بیشترین منشأ گرما برای دریاچه‌ها، نور خورشید می‌باشد، جریان ژئوترمال از منابع عمیق حداقل می‌باشد.
تصویر 1: ترموکلاین، هالوکلاین و پاینوکلاین (Pinet, 2006)
کاهش دما با عمق در نتیجة اشعة گرمایی در سطح است. نیمرخ عمودی دما از یک دریاچه، پاسخ مستقیمی به نفوذ نور خورشید است (تصویر2). در دریاچه‌های از نظر گرما لایه‌بندی شده، یک لایة فوقانی گرم و اکسیژن‌دار دارای چرخش که اپی‌لیمنیون (epilimnion) نامیده می‌شود، بر روی مناطق زیرین سرد و نسبتاً ساکن به نام هایپولیمنیون (hypolimnion) کشیده شده است هایپولیمنیون در برخی مواقع احیایی است و اجازة حفظ شدن مواد ارگانیکی بر روی بستر دریاچه‌ای را می‌دهد. منطقة حد واسط متالیمنیون (metalimnion) نامیده می‌شود و سطحی که دما به سرعت با عمق کاهش می‌یابد ترموکلاین (Thermocline) نامیده می‌شود. (E. Tucker & V.wright, 1990)
تصویر 2. پروفیل دمایی دریاچة Tangayika، منطقة اپی‌لیمنیون با چرخش رو به پایین در حدود 80-50 متر در چرخش‌های روزانه، متالیمنیون با چرخش حداقل 200m در چرخش‌های فصلی و هالیپولیمنیون با حالت آنوکسیدی و دمای یکنواخت یا دمای متفاوت (Beadle, 1974)
Ahmad، (j.Ahmad, 2005) لایه‌بندی فصلی را این‌گونه توضیح می‌دهد:
در پاییز دمای هوا در سطح دریاچه سرد است و در نتیجه آب‌های سطحی سرد با چگالی بیشتر به طرف پایین فرو می‌رود. در نهایت دمای کل آب دریاچه به Fْ39 (cْ4، بیشترین چگالی آب در این دماست).در هنگام زمستان سطح آب دریاچه در دمایcْ0 یا Fْ32 یخ می‌زند که چگالی آب سطحی کمتر از آب زیر آن است و پوشش یخی در سطح دریاچه مانع جریان باد و مخلوط شدن آب می‌شود، در نتیجه لایه‌بندی زمستانه (winter stratification) را داریم.
در هنگام بهار، یخ ذوب می‌شود و دمای آب بیشتر از صفر می‌شود. افزایش چگالی آب گرم همراه با عمل باد باعث می‌شود آب سطحی در آب‌های عمیق فرو رود و مخلوط شود. این فرایند تغییر بهاره (spring tamover) نامیده می‌شود. در طول این دورة زمانی، بیشتر آب دریاچه با همان دما می‌باشد و آب سطحی و عمقی آزادانه مخلوط می‌شود. دریاچه‌های با سطح کوچک، به ویژه اگر از باد حفظ شود، در بهار معمولاً فقط برای چند روز کاملاً مخلوط می‌شوند. در برابر این، دریاچه‌های بزرگ اغلب هفته‌ها دارای چرخش آب هستند.
با ادامة گرم شدن سطح دریاچه در اواخر بهار و اوایل تابستان، اختلاف دمای بین آب سطحی و عمقی افزایش می‌یابد. در دریاچه‌های عمیق‌تر از 10 تا 12 فوت، اختلاف دمایی سرانجام نیروی به اندازة کافی قوی برای مقاومت در برابر نیروی مخلوط کنندگی باد ایجاد خواهد کرد (فقط احتیاج به اختلاف چند درجة فارنهایت برای جلوگیری از مخلوط شدن دارد.) هم اکنون آب سرد 3 لایه‌ای (اپی‌لیمنیون و هایپولیمنیون) است و لایه‌بندی تابستانه (summer stratification) نامیده می‌شود. متالیمنیون در مقابل مخلوط شدگی توسط باد به شدت مقاوم است.
تحقیق در مورد اثرات لایه‌بندی آب