Меню

Дайте определения следующих понятий питание реки

32. Реки. Режим, питание, основные понятия.

Река́ — природный водный поток (водоток), текущий в выработанном им углублении — постоянном естественном русле и питающийся за счёт поверхностного и подземного стока с его бассейна. Реки являются предметом изучения одного из разделов гидрологии суши — речной гидрологии (потамологии).

Режим реки — регулярные (суточные, годовые) изменения состояния реки, обусловленные физико-географическими свойствами ее водосборного бассейна, в первую очередь климатом. Режим реки проявляется в колебаниях уровней и расходов воды, времени установления и схода ледового покрова, температуре воды, количестве переносимых рекой наносов и др.

Питание реки — поступление (приток) воды в реку от источника питания. Питание может быть дождевое, снеговое, ледниковое, подземное (грунтовое), чаще всего смешанное, с преобладанием того или иного источника питания на отдельных отрезках реки и в разное время года.

Русло — вытянутое понижение земной поверхности, выработанное линейной эрозией; наиболее пониженная часть речной долины, по которой происходит сток воды в межпаводочные периоды. В результате размыва берегов и дна, а также отложения наносов русло постоянно деформируется. Ширина русла больших рек может достигать нескольких километров: низовья Амазонки, Оби, Лены и др. Глубина русла возрастает к низовьям постепенно, но медленнее, чем увеличивается ширина. Извилистые русла равнинных рек характеризуются чередованием более глубоких участков (плесов) с более мелкими (перекатами).

Устье — место впадения реки в другую реку, озеро, водохранилище или море. Основными типами устьев являются: нормальные устья, эстуарии и дельты. При тектоническом опускании морского низменного берега в устье образуется лиман.

Верховье реки — верхний участок реки, отличающийся наибольшими уклонами и соответственно наибольшими скоростями течения воды. Верховье начинается от истока или места слияния двух рек, носящих разные названия, и простирается до места, где размыв ослабевает.

Излучина реки — участок извилистого речного русла (русла водотока) между двумя смежными точками перегиба его осевой линии.

Исток — начало реки; место, с которого появляется постоянное течение воды в русле. Истоком может служить родник, конец ледника, болото, озеро. Нередко началом крупных рек считается место слияния двух рек, носящих разные названия.

Исчезновение реки — поглощение вод реки понорами.

Низовье реки — нижний участок реки, обычно отличающийся сравнительно пологим продольным профилем, спокойным течением, повсеместной аккумуляцией аллювия, максимальным расходом реки.

33. Подземные воды и их источники.

Подзе́мные во́ды — воды, находящиеся в толще горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и газообразном состоянии.

По условиям залегания подземные воды подразделяются на:

Почвенные воды заполняют часть промежутков между частицами почвы; они могут быть свободными (гравитационными), перемещающимися под влиянием силы тяжести, или связанными, удерживаемыми молекулярными силами.Грунтовые воды образуют водоносный горизонт на первом от поверхности водоупорном слое. В связи с неглубоким залеганием от поверхности уровень грунтовых вод испытывает значительные колебания по сезонам года: он то повышается после выпадения осадков или таяния снега, то понижается в засушливое время. В суровые зимы грунтовые воды могут промерзать. Эти воды в большей мере подвержены загрязнению.

Межпластовые воды — нижележащие водоносные горизонты, заключенные между двумя водоупорными слоями. В отличие от грунтовых, уровень межпластовых вод более постоянен и меньше изменяется во времени. Межпластовые воды более чистые, чем грунтовые. Напорные межпластовые воды полностью заполняют водоносный горизонт и находятся под давлением. Напором обладают все воды, заключенные в слоях, залегающих в вогнутых тектонических структурах.

По условиям движения в водоносных слоях различают подземные воды, циркулирующие в рыхлых (песчаных, гравийных и галечниковых) слоях и в трещиноватых скальных породах.

В зависимости от характера пустот водовмещающих пород подземные воды делятся на:

поровые — в песках, галечниках и др. обломочных породах;

трещинные (жильные) — в скальных породах (гранитах, песчаниках);

карстовые (трещинно-карстовые) — в растворимых породах (известняках, доломитах, гипсах и др.).

Подземные воды имеют разное происхождение: одни из них образовались в результате проникновения талых и дождевых вод до первого водоупорного горизонта (то есть до глубины 1,5-2,0 м, которые образуют грунтовые воды, т.е. так называемая верховодка); другие занимают более глубокие полости в земле.

Источники подземных вод, родники, ключи, естественные выходы подземных вод на земную поверхность (на суше или под водой). Образование Источники может быть обусловлено различными факторами: пересечением водоносных горизонтов отрицательными формами современного рельефа (например, речными долинами, балками, оврагами, озёрными котловинами), геолого-структурными особенностями местности (наличием трещин, зон тектонических нарушений, контактов изверженных и осадочных пород), фильтрационной неоднородностью водовмещающих пород и др.

Источник

Питание и режим рек

Питание и режим рек

Известным фактом является то, что не существует даже двух рек которые обладали бы одинаковым химическим составом, одинаковой фауной, имели бы одинаковый цвет и другие характеристики. То же самое можно сказать и о речном режиме, который претерпевает изменения на протяжении всего времени существования самой реки. Согласно определению, данному в литературе географической направленности, режим реки представляет собой обычный для каждой реки ход изменений уровня, скорости и температуры, а также движения, состава и берегового рельефа, который отвечает за форму реки.

Питание рек

Поступление воды в реки называется их питанием. Различают четыре основных источника питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое и подземное. Питание рек, как и их режим, зависит главным образом от климатических условий. Дождевое питание свойственно рекам тропических и муссонных областей, а также многим рекам Западной Европы, отличающейся мягким климатом; снеговое — рекам, где в течение холодного периода накапливается много снега (большая часть рек СССР); ледниковое— рекам высоких горных областей; подземное — рекам, текущим в широких долинах. Однако значительно чаще встречаются реки со смешанным питанием.

Режим рек

Режим рек — закономерное изменение состояния реки во времени (изменение уровня, расходов, стока, скорости, температуры и т. д.). В годовом водном режиме рек выделяются периоды с типично повторяющимися уровнями, которые называются меженью, половодьем и паводком. Межень — наиболее низкий уровень воды в реке. В межень расход и сток рек незначительны, главным источником питания являются подземные воды. В умеренных и высоких широтах различают летнюю и зимнюю межень. Летняя межень наступает в результате большого поглощения осадков почвой и сильного испарения, зимняя — в результате отсутствия поверхностного питания.


Рис.1. Паводок в устье Совца (г. Дзержинск, Россия)

Половодье — высокий и длительный подъем уровня воды в реке, обычно сопровождающийся затоплением поймы; наблюдается ежегодно в один и тот же сезон. В половодье реки имеют наибольшую водность, на этот период приходится значительная часть годового стока (нередко до 60—80 %). Половодья вызываются весенним таянием снега на равнинах, летним таянием снега и льда в горах и в полярных странах, обильными дождями. Время наступления и продолжительность половодья в разных географических условиях различны.

Паводок — быстрое, но кратковременное поднятие уровня воды в реке и значительное увеличение ее водности; в отличие от половодья возникает нерегулярно. Образуется обычно от дождей, иногда в результате быстрого таяния снега, а также пропусков воды из водохранилищ. Вниз по реке паводок распространяется волной. Постепенно распластываясь, волна затухает. Наиболее высокие подъемы воды приводят к наводнениям — затоплениям местности, расположенной в речной долине выше ежегодно затопляемой поймы. Образуются наводнения в многоводные годы в результате обильного притока воды в период снеготаяния или ливней, а также вследствие загромождения русла льдом во время ледохода. На устьевых участках некоторых равнинных рек наводнения возникают вследствие ветровых нагонов воды со стороны моря и подпора речного потока, например на Неве, для предупреждения чего ведется строительство защитных сооружений со стороны моря.

Наводнения часты на реках Дальнего Востока, где вызываются обильными муссонными дождями, случаются на Миссисипи, Огайо, Дунае и других реках. Они причиняют большой вред. Высота подъема воды в половодье и паводки весьма различна. Так, весенний подъем воды на большинстве крупных рек европейской части СССР достигает 4 м; на больших сибирских реках в связи с заторами льда подъем воды может доходить до 15—20 м. Человек активно воздействует на сток рек. Он строит плотины, водохранилища, каналы, изменяет поверхностный сток путем лесонасаждения, устройства прудов и снегозадержания. Накопленные весенние воды в летний сезон поддерживают более высокий уровень рек. Реки холодных и умеренных стран в холодный период года покрываются льдом. Мощность ледяного покрова может достигать 2 м и более.


Рис.2. Последствия наводнения на реке Кроуфиш (Висконсин, США, 2008 г.)

Однако некоторые участки рек зимой не замерзают. Эти участки называются полыньями. Чаще всего полыньи наблюдаются в местах быстрого течения, при выходе реки из глубокого озера, на месте большого количества источников. Замерзание и вскрытие рек сопровождаются ледоходом, при котором наблюдаются заторы и зажоры. Заторы — скопления плывущего льда, вызванные какими-либо препятствиями. Зажоры — скопления внутриводного льда. Те и другие вызывают уменьшение поперечного сечения реки (иногда на 30 %), подъем уровня воды, а при прорыве — быстрое ее движение вместе со льдом. Заторы особенно характерны для рек, текущих с юга на север (Северная Двина, Макензи, Лена и др.), вскрытие которых начинается с верховьев.

Тепловой режим рек, уравнение теплового баланса участка реки

Уравнение теплового баланса Sсн+Scp+Sиа-Sив+-Sта+-Sик,

где Sсн — итоговый приход тепла к снегу в кал/(см2-мин); Sср — суммарная радиация; Sиа, Sив — излучение атмосферы и воды; Sта — турбулентный теплообмен с атмосферой; Sик — теплообмен с атмосферой при испарении и конденсации.

Процессы и факторы, влияющие на температуру воды в реках. Нагревание и охлаждение воды в реках и озерах происходит под влиянием теплообмена, совершающегося между массой воды и окружающей ее средой, выражением чего является тепловой баланс участка реки. Процесс обмена теплом водной массы с окружающей средой происходит по границе раздела воды с атмосферой и грунтами. Перенос тепла от поверхности раздела в толщу водной массы осуществляется в результате турбулентного перемешивания.

Некоторую роль в распространении тепла вглубь, помимо перемешивания, особенно в озерах и застойных участках рек, играет непосредственное проникновение солнечной энергии в воду. Таким путем в зависимости от мутности и цвета воды на глубину 1 м проникает от 1 до 30%, а на глубину 5 м —от 0 до 5% падающей да поверхность воды лучистой энергии. Процесс теплообмена существенно изменяется в течение суток я по времени года с изменением метеорологических условий и высоты солнца.

Читайте также:  Самая крупная река тайги

В соответствии с изменением теплового потока и ход температуры воды имеет периодический характер. Днем, весной и летом преобладает возрастание температуры, ночью, осенью и зимой — уменьшение. Особенно существенные изменения в процесс теплообмена вносит появление ледяного и снежного покрова. С его возникновением теплообмен с атмосферой резко уменьшается: прекращается турбулентный теплообмен и влагообмен с атмосферой и проникновение в воду лучистой энергии. В это время непосредственный обмен теплом между водной массой и атмосферой осуществляется только путем теплопроводности сквозь лед и снег.

Распределение температуры по живому сечению реки, длине и по времени

Распределение температуры по живому сечению реки. Турбулентный характер течения в реках, обусловливающий непрерывное перемешивание водных масс, создает условия для выравнивания температуры по живому сечению реки. В летнее время днем вода на поверхности несколько теплее, чем у дна, ночью же температура у дна несколько выше.

При установлении ледяного покрова более низкие температуры (0° С) наблюдаются у поверхности воды. При образовании ледяного покрова и появлении на нем снега толщиной 10—20 см практически прекращается доступ к воде лучистой энергии и исключается встречное излучение воды. При отсутствии же лучистого теплообмена тепловой режим воды будет целиком определяться потоком тепла от дна и берегов реки, что» приводит к возникновению теплового потока, направленного от придонных слоев воды к ее поверхности. Различия в температурах воды отдельных точек живого сечения обычно невелики: они находятся в пределах десятых и сотых долей градуса, редко достигая 2—3° С. В условиях сложного очертания русла при наличии заводей и зон с малыми скоростями течения распределение температуры по живому сечению и по глубине может быть более сложным. Но эти случаи являются исключениями из общей картины распределения температур по живому сечению.

Изменение температуры воды во времени. Изменение интенсивности теплового потока, поступающего в воду, и расходования полученною тепла в течение суток и года, вызывает соответствующие колебания температуры воды.

Суточный ход температуры воды наиболее четко выражен в теплую часть года. Основным фактором, определяющим амплитуду суточных колебаний температуры воды, является водность реки: чем больше водность реки, тем меньше суточная амплитуда. Кроме водности, амплитуда колебаний температуры воды зависит также от широты места. Меньшая амплитуда на северных реках является следствием того, что в этих районах в весенне-летний период ночь коротка и, следовательно, нет условий для большого ночного охлаждения. Суточные амплитуды колебания температуры воды в значительной степени зависят от условий погоды: при ясной погоде они больше, при пасмурной — меньше. Годовой ход температуры воды характеризуется следующими особенностями. В течение зимних месяцев температура воды весьма мало отличается от 0° С и практически принимается равной 0° С.

Изменение температуры по длине реки. Температура воды рек, особенно имеющих достаточно большую длину, изменяется и вдоль по течению в соответствии с изменением прежде всего климатических условий и характера водного питания. Изменение температуры воды равнинных рек, текущих в меридиональном направлении (с юга на север или с севера на юг), зависит от многих причин: времени года, источника питания, приточности, наличия в бассейне реки озер, а также от смены ландшафтных зон, через которые протекает река. По мере удаления от истока вода в реке нагревается. Достигнув наиболее высокого для данной реки значения, далее на некотором участке вниз по течению температура воды существенно не меняется. Длина участка с относительно более высокими температурами зависит, в частности, от длины самой реки: чем меньше река, тем короче этот участок.

В период охлаждения происходит выравнивание температуры воды по длине реки, в некоторые моменты времени и в нижнем ее течении температуры могут быть выше, чем в верхнем. Это объясняется более высокой водностью реки в нижнем течении и, следовательно, большей тепловой инерцией. Температура воды рек, текущих с севера на юг, обычно повышается до самого устья, но это повышение различно и зависит от ряда указанных выше причин.

Зимний режим рек. Фазы зимнего режима – замерзание, ледостав, вскрытие рек

Ледовый режим рек. При охлаждении воды до 00С и продолжающейся после этого отдаче тепла с водой поверхности на реках возникают ледовые образования- реки вступают в фазу зимнего режима. За начало зимнего периода условно принимают установление отрицательных температур воздуха, сопровождающихся возникновения на реке ледовых образований. Концом зимнего периода считают момент очищения реки ото льда. Для многих рек отождествление конца зимнего периода с моментом очищение их ото льда зачастую может оказаться нецелесообразным, так как часто даже максимум весеннего половодья сопровождается ледоходом или значительная часть паводка проходит поверх льда. Поэтому правильнее с точки зрения выделения зимней фазы стока за момент окончания зимнего режима принимать момент начало первой интенсивной прибыли весенней воды.


Рис.3. Ледостав на реке Томь (Западная Сибирь, Россия)

Период жизни реки, связаны с ледовыми явлениями, может быть разделен на 3 характерные части: замерзание реки, включающее время осеннего ледохода, ледостав и вскрытие реки. В зимний период реки бывшего СССР живут исключительно за счет питания грунтовыми водами. Только на юге и в период сравнительно кратковременных оттепелей в северных районах может наблюдаться более или менее значительный поверхностный сток. В огромном же большинстве случаев расходы рек в зимний период резко уменьшаются (на некоторых реках до полного прекращения стока) за счет промерзания грунтов и иссякания запасов грунтовых вод.

Ледостав. С увеличением числа льдин и их размеров скорость движения ледяных полей уменьшается и в местах сужения русла, на мелких участках, у островков и у искусственных сооружений происходят временные задержки, приводящие в условиях отрицательных температур воздуха к быстрому смерзанию ледяных полей и образованию сплошного ледяного покрова, или ледостава. Описанный процесс замерзания рек является наиболее типичным, однако на малых реках и даже на отдельных участках больших рек с очень спокойным течением ледостав может установиться в течение короткого периода времени с низкими температурами без осеннего ледохода.

Вскрытие рек. С наступлением периода положительных температур начинается таяние льда и поступление воды в реки за счет поверхностного стока. Вследствие таяния снега появляется вода поверх льда сначала у берегов, затем снег на всем ледяном покрове пропитывается постепенно скапливающейся водой. Таяние льда наиболее интенсивно происходит вдоль берегов как за счет поступления талых вод с бассейна, так и в результате того, что почва нагревается быстрее. Вследствие подъема уровня воды лед несколько вспучивается. Вдоль берегов образуется понижение, по которому течет вода и размывает ледяной покров. Образующиеся при этом полосы воды, свободные ото льда, называются закраинами.

Испарение и его роль в балансе влаги. Испаряемость и суммарное испарение

Характеристика процесса испарения с водной поверхности. Процесс испарения состоит в том, что вода из жидкого или твердого состояния превращается в газ (пар). Молекулы воды, находясь в непрерывном движении, преодолевают силу взаимного молекулярного притяжения и вылетают в воздух, находящийся над поверхностью воды. Чем выше температура воды, тем больше скорость движения молекул и тем, следовательно, большее количество молекул воды отрывается от ее поверхности и переходит в атмосферу — испаряется. Поэтому интенсивность испарения зависит, прежде всего, от температуры испаряющей поверхности. Кроме того, часть молекул, оторвавшихся от поверхности воды и находящихся в воздухе, в процессе движения может снова попасть в воду.

Если количество молекул, переходящих из воздуха в жидкость, окажется больше, чем количество молекул, вылетающих из жидкости в воздух, происходит процесс, обратный испарению. Такой процесс называется конденсацией. Испарение зависит от разности между упругостью водяного пара, насыщающего пространство при температуре испаряющей поверхности, и упругостью водяного пара, фактически находящегося в воздухе. Интенсивность испарения возрастает, если в прилегающем к испаряющей поверхности слое воздуха существуют восходящие и нисходящие токи, называемые конвекционными. Они возникают в том случае, когда температура воздуха, непосредственно прилегающего к испаряющей поверхности, выше, чем температура вышележащих слоев.

Над большими водными пространствами, где испарение происходит одновременно с большой площади, горизонтальное перемещение воздуха не может обеспечить сколько-нибудь значительный горизонтальный приток более сухих масс воздуха. Однако с увеличением горизонтальной скорости ветра увеличиваются и вертикальные составляющие, вызывающие вертикальное перемещение масс воздуха, проходящих над поверхностью водоема. Это вертикальное перемещение воздуха и является основным для процесса испарения над обширными водными пространствами (океаны, моря, крупные озера). Испарение с поверхности почвы и испарение растительным покровом протекает значительно сложнее. Испарение с поверхности почвы определяется не только разностью упругости водяного пара и коэффициентом обмена, но и количеством влаги, находящейся в почве, и особенностями строения почвы. Суммарное испарение с поверхности почвы и растительным покровом (транспирация). С участков суши, покрытых растительностью, суммарное испарение формируется из трех составляющих: испарение непосредственно с почвы, испарение растительностью в процессе ее жизнедеятельности (транспирация), испарение осадков, задержанных растительной массой. Для определения испарения могут быть использованы следующие методы: а) испарителей, б) водного баланса, в) турбулентной диффузии, г) теплового баланса.

Тип питания рек. Фазы водного режима

Питание рек происходит поверхностными и подземными водами. Поверхностное питание в свою очередь подразделяется на снеговое, дождевое и ледниковое.

Снеговоепитание рек обусловлено таянием снега весной, который накопился в течение зимы.

Для большинства равнинных рек Европейской территории РФ (ЕТС) сток весеннего половодья составляет более 50% суммарного годового стока.

Дождевое питание рек происходит в основном за счет выпадения обложных дождей и ливней. Отличается значительным колебанием в течение года. Обложные дожди охватывают большие территории.

Поэтому дождевой сток может длится более или менее продолжительное время. Напротив, ливни распространяются на небольшие территории.

Они, как правило, кратковременны, но могут вызвать большой максимальный сток. Для рек юга РФ и Дальнего Востока дождевое питание может достигать 70…80 % и более от годового стока.

Ледниковое питание происходит в результате таяния ледников и вечных снегов в высокогорных районах.

Наибольший ледниковый сток наблюдается в самые жаркие летние месяцы года.

Питание рек подземными водами является наиболее устойчивым и равномерным в течение года.

Его имеют почти все реки. Доля подземного питания в годовом стоке изменяется в очень широких пределах: от 10 до 50…60% и зависит от геологических условий и степени дренирования водосбора.

Наибольшее распространение имеет смешанноеводное питание.

Читайте также:  Туры по реке темзе

Питание водных объектов закономерно изменяется в течение года, формируя их гидрологический (водный) режим.

Под гидрологическим режимом понимается совокупность закономерно повторяющихся изменений состояния водного объекта, присущих ему и отличающих его от других водных объектов.

Гидрологический режим проявляется в многолетних, сезонных и суточных колебаниях: уровня, стока и температуры воды, ледовых явлений, наносов, состава и концентрации химических веществ в воде, русловых процессов

В гидрологическом режиме рек РФ выделяют три фазы: половодье, паводки и межень, каждая из которых имеет характерное состояния водного режима, повторяющееся в определенные гидрологические сезоны, в связи с изменением условий питания.

Половодье – фаза, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды.

Вызывается на равнинных реках снеготаянием (весеннее половодье), на высокогорных – таянием снега и ледников (летнее половодье), выпадение летних обложных дождей в муссонных и тропической зонах (например, летнее половодье на реках Дальнего Востока).

Паводок– фаза, которая может многократно повторяться в различные сезоны года, характеризуется интенсивным, обычно, кратковременным увеличение расходов и уровней воды, вызываемых дождями или снеготаянием во время оттепелей.

Межень – фаза, ежегодно повторяющаяся в одни и те же сезоны и характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня воды и возникающая при уменьшении питания реки.

Преобладает подземное питание. К летней (летне-осенней) межени относят период от конца половодья до осенних паводков, а при их отсутствии до начала зимнего периода. Летняя межень может быть устойчивой, продолжительной, а также прерывистой и неустойчивой.

Зимняя межень совпадает обычно с периодом ледостава.

Расходы воды от начала замерзания рек постепенно снижаются, достигая минимума перед вскрытием, что связано с истощением запасов подземных вод, питающих водотоки.

Тема № 3

Гидрограф стока. Характеристики и факторы

Стока. Режим уровней воды в водотоках.

Связь расходов и уровней воды. Ледовый режим Рек.

Мониторинг состояния водных объектов

Гидрограф стока

Общее представление о гидрологическом режиме реки даёт гидрограф стока – хронологический график изменения расхода воды в течение года или сезона в данном конкретном створе водотока.

Установление закономерностей в распределении стока внутри года имеет важное практическое значение для различных водохозяйственных целей, например, для определения основных параметров водохранилищ и гидротехнических сооружений.

При гидрологических расчетах обычно оперируют типовым гидрографом стока, т.е. с гидрографом, отражающим общие черты гидрографов за ряд многоводных, маловодных или средних по водности лет.

При построении типового гидрографа по оси ординат проводят осреднение модульных коэффициентов расходов, а по оси абсцисс — время наступления характерных точек гидрографов (начало, максимум, конец) также в относительных единицах времени.

Типовой гидрограф уровней воды, идентичный гидрографу стока для равнинных рек РФ, приведен на рис. 6.

Рис. 6. Гидрограф уровней воды в реках

На нем можно выделить и оценить объемы стока, сформированные из различных источников водного питания. При этом учитывается характер гидравлической связи подземных и поверхностных вод . Наиболее простой способ расчленения гидрографа стока по типам водного питания это соединение ординат, соответствующих последнему дню зимней межени и первому дню летней межени по прямой (при отсутствии гидравлической связи между подземными и речными водами ) или плавной кривой.

Аналогичным образом выделяется дождевое питание путем соединения ветвей подъема и спада паводков.

Водный режим — изменения во времени расхода воды, уровней воды и объёмов воды в водотоках (реках и других), водоёмах (озёрах, водохранилищах и других) и в других водных объектах (болота и другие).

В районах с тёплым климатом на водный режим рек основное влияние оказывают атмосферные осадки и испарение. В районах с холодным и умеренным климатом также очень существенна роль температуры воздуха.

Фазы водного режима

Различают следующие фазы водного режима: половодье, паводки, межень, ледостав, ледоход.

  • Половодье — ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водности реки, вызывающее подъём её уровня; обычно сопровождается выходом вод из меженного русла и затоплением поймы.
  • Паводок — сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды, возникающее в результате быстрого таяния снега при оттепели, ледников, обильных дождей.

Следующие один за другим паводки могут образовать половодье. Значительные паводки могут вызвать наводнение.

  • Межень — ежегодно повторяющееся сезонное стояние низких (меженных) уровней воды в реках.

Обычно к межени относят маловодные периоды продолжительностью не менее 10 дней, вызванные сухой или морозной погодой, когда водность реки поддерживается, главным образом, грунтовым питанием при сильном уменьшении или прекращении поверхностного стока.

В умеренных и высоких широтах различают летнюю (или летне-осеннюю) и зимнюю межень.

  • Ледостав — период, когда наблюдается неподвижный ледяной покров на водотоке или водоёме. Длительность ледостава зависит от продолжительности и температурного режима зимы, характера водоёма, толщины снега.

Неравномерный в течение года режим питания рек связан с неравномерностью выпадения атмосферных осадков, таяния снега и льда и поступления их вод в реки.

Колебания уровня воды вызываются в основном изменением расхода воды, а также действием ветра, ледовых образований, хозяйственной деятельностью человека.

Типы водных режимов

Типичные водные режимы рек различаются по климатическим зонам:

  • Экваториальный пояс — реки многоводны в течение всего года, сток несколько возрастает осенью; поверхностный сток исключительно дождевого происхождения
  • Тропическая саванна — водность пропорциональна продолжительности влажного и сухого периодов; преобладание дождевого питания, при этом во влажной саванне половодье продолжается 6—9 месяцев, а в сухой —до трёх; довольно существенный летний сток
  • Субтропики средиземноморского типа — средняя и низкая водность, преобладает зимний сток
  • Умеренный пояс Северного полушария — повышенная водность весной (на юге преимущественно за счёт дождевого питания; в средней полосе и на севере — половодье снегового происхождения при более или менее устойчивой летней и зимней межени)
  • Умеренный пояс в условиях резко континентального климата (Северный Прикаспий и равнинный Казахстан) — кратковременное весеннее половодье при пересыхании рек в течение большей части года
  • Дальний Восток — режим определяется муссонами, летнее половодье дождевого происхождения.
  • Районы многолетней мерзлоты — пересыхание рек зимой.

На некоторых реках Восточной Сибири и Урала во время ледостава образуются наледи. В Субарктике таяние снежного покрова происходит поздно, поэтому весеннее половодье переходит на лето. На полярных покровных ледникахАнтарктиды и Гренландии процессы абляции происходят на периферийных нешироких полосах, в пределах которых образуются своеобразные реки в ледяных руслах.

Они питаются исключительно ледниковыми водами в течение кратковременного лета.

Водоносность реки определяется ее питанием, которое в зависимости от физико-географических условий может быть дождевым, снеговым, ледниковым, подземным, озерным и болотным.

Чаще всего питание носит смешанный характер с преобладанием одного из видов.

Роль того или иного источника питания, их сочетание и распределение во времени зависят главным образом от климатических условий. Так, например, в странах с жарким климатом снеговое питание отсутствует, напротив в полярных областях играет главную роль. В умеренном климате, как правило, различные источники питания.

В зависимости от питания объем воды в реке изменяется, что проявляется в колебаниях уровня. На равнинных реках, питающихся в основном талыми водами, наивысшие уровни наблюдаются весной.

На реках Дальнего Востока—летом и осенью, в период выхода на этот район тропических циклонов. Уровень рек, вытекающих из озер, отличается плавным ходом в течение всего года.

Уровень воды в реке зависит от расхода.

Изменение во времени уровней и расходов воды в реках представляет собой водный режим реки.

Годовой цикл водного режима рек подразделяется на характерные фазы: половодье, паводки, межень (летняя и зимняя).

Половодье — ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное значительное увеличение количества воды в реке, обычно сопровождается выходом воды из русла и затоплением поймы. Оно вызывается весенним таянием снега на равнинах, ранним таянием снега и льда в горах.

Время прохождения весеннего половодья зависит от географического положения водосбора. Так, на юге Европы оно проходит в среднем в марте—апреле, а на Севере — в мае—июле.

Продолжительность половодья на малых реках колеблется в широких пределах и определяется интенсивностью снеготаяния; в нижнем течении больших рек она составляет два — три месяца.

Паводки — относительно кратковременные и непериодические подъемы уровня воды в реке, возникающие в результате быстрого таяния снега при оттепели, обильных дождях, попусках воды из водохранилищ. Обычно дождевые максимумы на средних и больших реках уступают по высоте максимума весенних половодий, но на реках с малыми водосборами, которые могут быть целиком охвачены интенсивными дождями, они значительно превосходят их.

В районах с дождевым питанием рек (Дальний Восток), где доля талого стока в годовом цикле незначительна, максимальные расходы дождевых паводков независимо от размера реки превышают максимальные расходы половодий.

Межень — фаза водного режима продолжительностью не менее 10 дней, ежегодно повторяющаяся в одни и те же сезоны, характеризующаяся малой водностью.

В умеренных и высоких широтах различают летнюю и зимнюю межень.

Меженный сток зависит как от климатических условий (осадков и испарения), так и, главным образом, от количества и характера грунтового питания рек.

Питанием рек называют поступление воды в их русла; ее приносят поверхностный и подземный токи. Различают три виды питания: дождевыми, талыми снеговыми и талыми ледниковыми водами или, сокращенно, дождевое, снеговое и ледниковое.

До недавнего времени выделяли еще грунтовое питание, но оно составляет часть дождевого, снегового или ледникового.

Вода в реку может поступать из атмосферы – с осадками (жидкими – дождь, и твердыми – снег), от таяния ледниковых покровов, от подземных вод.

Соответственно, питание у реки может быть: атмосферное (снеговое, дождевое), ледниковое и подземное.

У большинства рек уровень воды в течение года меняется.

Периодическое изменение уровня воды в реке в течение года называется режимом реки. Режим каждой конкретной реки определяется источником питания и режимом атмосферных осадков.

Половодье – фаза в водном режиме рек, характеризуется ежегодным повторяющимся в один и тот же сезон длительным и значительным увеличением уровня воды, увеличением ее водности с частичным или полным затоплением поймы.

Паводком называется быстрое кратковременное поднятие уровня воды в реке, вызванное сильными ливнями, быстрым таяньем снега, загромождением русла льдом.

Вниз по реке паводок распространяется волной, высокой в лобовой части и сниженной в тыльной. Скорость движения паводковой волны изменяется от 45 в горах до 3 км/ч на равнинах.

Читайте также:  Слез моих река перевод

Постепенно распластываясь, волна затухает. Иногда паводки сопровождаются наводнениями – значительными затоплениями местности.

Межень – фаза в водном режиме рек, характеризующаяся наименьшей водностью относительно половодья и паводков.

Классификацию рек впервые дал в 1884 г.

выдающийся русский ученый А.И. Воейков. Эта классификация известна в литературе под названием климатической классификации. Согласно этой классификации, различают три типа рек: I – реки, питающиеся исключительно талой водой (снегом или льдом), II – реки, питающиеся только дождевой водой, и III – реки, получающие воду как от талого снега, так и от дождя.

I реки, питающиеся исключительно талой водой (снегом или льдом), встречаются: 1) в пустынях, окаймленных высокими горами, и 2) на равнинах холодного пояса.

К первым относятся: Сырдарья, Амударья, Тарим и другие реки Средней и Центральной Азии, берущие начало в горах, где осадки выпадают преимущественно в виде снега.

Половодье у таких рек бывает летом или весной, т. е. во время таяния снега или льда в предгорьях или на горах. Реки полярных стран (реки в северных частях Северной Америки и Сибири) питаются также талой водой и отличаются сильным весенним разливом, который объясняется тем, что осадки вследствие мерзлоты почвы не могут просачиваться в глубину и стекают по поверхности.

II реки, питающиеся только дождевой водой. К ним принадлежат реки Западной Европы: Сона, Сена, Майн, Мозель, Неккар, Энс.

Источник



ПИТА́НИЕ РЕК

ПИТА́НИЕ РЕК, по­сту­п­ле­ние в ре­ки вод раз­лич­но­го про­ис­хо­ж­де­ния, оп­ре­де­ляю­щее их вод­ный сток и ре­жим. Весь реч­ной сток фор­ми­ру­ет­ся в ре­зуль­та­те вы­па­де­ния на зем­ную по­верх­ность осад­ков ат­мо­сфер­ных, в за­ви­си­мо­сти от пу­тей их не­по­сред­ст­вен­но­го по­сту­п­ле­ния в ре­ки вы­де­ля­ют 4 осн. ви­да П. р.: до­ж­де­вое, сне­го­вое, лед­ни­ко­вое и под­зем­ное (грун­то­вое). Кро­ме ос­нов­ных, су­ще­ст­ву­ют так­же озёр­ное и бо­лот­ное П. р., в слу­чае ес­ли ре­ки вы­те­ка­ют из озёр или бо­лот. При до­ж­де­вом, сне­го­вом и лед­ни­ко­вом П. р. до­ж­де­вые во­ды, та­лые во­ды снеж­но­го по­кро­ва и гор­ных лед­ни­ков не­по­сред­ст­вен­но по­па­да­ют в ре­ки при пло­ско­ст­ном или ру­чей­ко­вом сте­ка­нии по скло­нам. Часть до­ж­де­вых и та­лых вод по­па­да­ет в ре­ки бо­лее слож­ным пу­тём в ре­зуль­та­те их фильт­ра­ции в поч­во­грун­ты, на­ко­п­ле­ния в под­зем­ных во­до­нос­ных го­ри­зон­тах и по­сле­дую­ще­го под­зем­но­го сто­ка в дре­ни­рую­щие эти го­ри­зон­ты ре­ки. Из­ме­не­ние под­зем­но­го П. р. в те­че­ние го­да за­ви­сит от ха­рак­те­ра взаи­мо­дей­ст­вия по­верх­но­ст­ных (реч­ных) и грун­то­вых вод и ме­ст­ных гид­ро­гео­ло­гич. ус­ло­вий.

Со­от­но­ше­ние ви­дов П. р. за­ви­сит от кли­ма­тич. ус­ло­вий во­до­сбор­но­го бас­сей­на ре­ки. В суб­тро­пич., тро­пич., суб­эк­ва­то­ри­аль­ных и эк­ва­то­ри­аль­ном поя­сах осн. роль при­над­ле­жит до­ж­де­вым во­дам (са­мые мно­го­вод­ные ре­ки ми­ра – Ама­зон­ка, Брах­ма­пут­ра, Ганг, Ира­ва­ди, Кон­го, Ме­конг, Ори­но­ко); в ус­ло­ви­ях уме­рен­ных, суб­ан­тарк­тич. и суб­арк­тич. кли­ма­тич. поя­сов пре­об­ла­да­ют сне­го­вое и до­ж­де­вое пи­та­ние (напр., Амур, Вол­га, Ду­най, Ени­сей, Ле­на, Обь, Рейн и др.); лед­ни­ко­вые во­ды пре­об­ла­да­ют в не­боль­ших ре­ках, сте­каю­щих с лед­ни­ков (напр., в ле­дя­ных рус­лах Ан­тарк­ти­ды и Грен­лан­дии), уча­ст­ву­ют в П. р., бе­ру­щих на­ча­ло в вы­со­ко­гор­ных рай­онах. В вод­ном сто­ке всех рек ми­ра в сред­нем во­ды до­ж­де­во­го про­ис­хо­ж­де­ния со­став­ля­ют ок. 40%, сне­го­во­го и под­зем­но­го – при­бли­зи­тель­но по 30%, лед­ни­ко­во­го – ме­нее 1%. Вклад раз­ных ви­дов П. р. в вод­ный сток из­ме­ня­ет­ся как по те­че­нию рек, так и по се­зо­нам го­да. Напр., в са­мом верх­нем те­че­нии круп­ной ре­ки, вы­те­каю­щей из вы­со­ко­гор­но­го мас­си­ва, су­ще­ст­вен­ную роль мо­жет иг­рать лед­ни­ко­вое пи­та­ние, в пред­гор­ной час­ти – сне­го­вое и до­ж­де­вое, в ни­зовь­ях – под­зем­ное. В ус­ло­ви­ях уме­рен­но­го кли­ма­та (напр., в бас­сей­не Вол­ги) в пе­ри­од ве­сен­не­го сне­го­тая­ния в по­ло­во­дья ре­ки по­лу­ча­ют сне­го­вое пи­та­ние, во вре­мя осен­них па­вод­ков – до­ж­де­вое, в лет­нюю и зим­нюю ме­жень – под­зем­ное (грун­то­вое). У рек в мус­сон­ном кли­ма­те (напр., у Ме­кон­га) обыч­но хо­ро­шо вы­ра­же­ны два се­зо­на: мно­го­вод­ный, «влаж­ный» с до­ж­де­вым мус­сон­ным по­ло­водь­ем и ма­ло­вод­ный, «су­хой», ме­жень с пре­об­ла­да­ни­ем под­зем­но­го пи­та­ния. На ре­ках, вы­те­каю­щих из вы­со­ко­гор­ных мас­си­вов и про­те­каю­щих в ус­ло­ви­ях за­суш­ли­во­го кли­ма­та (напр., у Аму­да­рьи), в тё­п­лое вре­мя го­да мо­жет про­хо­дить по­ло­во­дье, сфор­ми­рован­ное та­лы­ми во­да­ми гор­ных снеж­ни­ков и лед­ни­ков. У рек со сме­шан­ным вод­ным пи­та­ни­ем (напр., у Ду­ная) обыч­но на­блю­да­ет­ся дли­тель­ное ве­сен­не-лет­нее по­ло­во­дье сне­го­во­го и до­ж­де­во­го про­ис­хо­ж­де­ния.

Оп­ре­де­ле­ние в ка­ж­дом кон­крет­ном слу­чае вкла­да разл. ви­дов П. р. в об­щий реч­ной сток – за­да­ча слож­ная. Наи­бо­лее точ­но её мож­но ре­шить с при­ме­не­ни­ем «ме­че­ных ато­мов», т. е. пу­тём ра­дио­ак­тив­ной мар­ки­ров­ки вод разл. про­ис­хо­ж­де­ния, или при ана­ли­зе изо­топ­но­го со­ста­ва при­род­ных вод. Бо­лее про­стой, но при­бли­жен­ный спо­соб вы­де­ле­ния разл. ви­дов П. р. – гра­фич. рас­чле­не­ние гид­ро­гра­фа ре­ки (гра­фик из­ме­не­ния рас­хо­да во­ды в ре­ке в те­че­ние го­да) пу­тём, напр., вы­де­ле­ния сне­го­во­го ве­сен­не­го по­ло­во­дья, до­ж­де­вых осен­них па­вод­ков и лет­ней и зим­ней ме­же­ни, ко­гда пре­об­ла­да­ет под­зем­ное (грун­то­вое) пи­та­ние.

А. И. Во­ей­ков – пер­вый кли­ма­то­лог, пред­ло­жив­ший клас­си­фи­ка­цию рек зем­но­го ша­ра по ви­дам пи­та­ния. Эта клас­си­фи­ка­ция яви­лась од­но­вре­мен­но и рай­они­ро­ва­ни­ем зем­но­го ша­ра по ха­рак­те­ру П. р., в ко­то­ром бы­ли вы­де­ле­ны: об­лас­ти, где ре­ки по­лу­ча­ют пи­та­ние пре­им. от се­зон­но­го тая­ния сне­га и лед­ни­ков; об­лас­ти, где ре­ки по­лу­ча­ют во­ду пре­им. от до­ж­дей; об­лас­ти, где по­сто­ян­ных во­до­то­ков нет. В кон. 20 в. бы­ла раз­ра­бо­та­на и по­лу­чи­ла наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние клас­си­фи­ка­ция рек по ви­дам (ис­точ­ни­кам) пи­та­ния М. И. Льво­ви­ча. Для оп­ре­де­ле­ния сте­пе­ни пре­об­ла­да­ния то­го или ино­го ви­да П. р. при­ня­ты три гра­да­ции: 1) ес­ли один из ви­дов пи­та­ния да­ёт св. 80% го­до­во­го вод­но­го сто­ка ре­ки, сле­ду­ет го­во­рить об ис­клю­чит. зна­че­нии дан­но­го ви­да (др. ви­ды не учи­ты­ва­ют­ся); 2) от 50 до 80% го­до­во­го вод­но­го сто­ка – ви­ду пи­та­ния при­да­ёт­ся пре­иму­ще­ст­вен­ное зна­че­ние (др. ви­ды учи­ты­ва­ют­ся лишь ес­ли на до­лю ка­ж­до­го из них при­хо­дит­ся св. 10% го­до­во­го сто­ка ре­ки); 3) ес­ли ни один из ви­дов пи­та­ния не да­ёт боль­ше 50% го­до­во­го сто­ка ре­ки, пи­та­ние на­зы­ва­ют сме­шан­ным. Ука­зан­ные диа­па­зо­ны гра­да­ций от­но­сят­ся ко всем ви­дам пи­та­ния, кро­ме лед­ни­ко­во­го, для ко­то­ро­го со­от­вет­ст­вую­щие диа­па­зо­ны гра­да­ций умень­ше­ны до 50 и 25%. В пре­де­лах Рос­сии ис­клю­чи­тель­но сне­го­вое пи­та­ние име­ют не­боль­шие ре­ки в За­вол­жье; пре­им. сне­го­вое пи­та­ние (с боль­шой до­лей грун­то­во­го) – Ир­тыш, Ишим, верх­нее те­че­ние То­бо­ла, Дон; пре­им. сне­го­вое пи­та­ние (с уча­сти­ем до­ж­де­во­го и грун­то­во­го) – ре­ки Ал­тая, б. ч. бас­сей­на Вол­ги. Пре­им. до­ж­де­вое пи­та­ние у рек в бас­сей­нах Аму­ра, Ан­га­ры, в верх­них час­тях бас­сей­нов Яны и Ин­ди­гир­ки. Ре­ки с лед­ни­ко­вым пи­та­ни­ем встре­ча­ют­ся в го­рах Кав­ка­за и Ал­тая, со сме­шан­ным пи­та­ни­ем (с пре­об­ла­да­ни­ем сне­го­во­го) на­хо­дят­ся на се­ве­ро-за­па­де стра­ны, а так­же в пред­горь­ях Сев. Кав­ка­за, Сев. Ал­тая, в Сая­нах, в бас­сей­не Ле­ны.

Источник

Что такое питание реки и каковы его источники?

Что такое питание реки и каковы его источники?

Все мы прекрасно знаем, что по территории России протекает несколько крупнейших рек нашей планеты, ширина которых достигает 50-60 километров.

Но истоком даже самой большой реки является тоненький неприметный ручеёк. Лишь пробежав многие сотни километров, напитавшись влагой множества крупных и маленьких притоков, река становится по-настоящему мощной и широкой. А знаете ли вы, что такое питание реки, и каковы его источники? Да, река тоже питается, но, конечно, не котлетами с картофельным пюре, а водой из своих притоков.

Питание и режим реки

Как измерить реку? Можно замерить её длину, ширину русла и глубину дна. Ещё одной немаловажной характеристикой является расход воды, т.е. количество воды, которое протекает по руслу в единицу времени. Если делать эти замеры в течение года, то обнаружится, что уровень и расход воды в разные периоды неодинаковы.

Продолжая наблюдения в течение нескольких лет подряд, можно заметить, что весной и осенью река становится более полноводной, а летом и зимой количество воды в ней уменьшается. Эти сезонные колебания учёные называют режимом реки.

Принято выделять три основных периода в режиме любой реки:

– половодье – длительный период, когда количество воды достигает максимума, как правило, благодаря весеннему таянию снега;

– межень – периоды снижения уровня воды, обычно наступают летом и зимой;

– паводок – кратковременное и резкое, длящееся всего несколько дней, повышение уровня воды из-за обильных дождей или резкого таяния снега.

Несложно заметить, что колебания уровня воды в реке вызваны увеличением или уменьшением её питания, т.е. воды, поступающей в реку от притоков, ручьёв и подземных источников. Гидрологи (специалисты, изучающие «поведение» природных вод и водоёмов) выделяют четыре основных источника питания рек – снеговой, ледниковый, дождевой и подземный. Один из них обычно является преобладающим, но и от остальных река тоже не отказывается.

Дождевое, снеговое питание

Что такое питание реки и каковы его источники?

Для рек, питающихся исключительно дождями, характерны частые и внезапные паводки. Как правило, это тропические и субтропические реки, стекающие с вершин или возвышенностей.

В нашей стране тоже есть реки с преимущественно дождевым источником питания. Они текут с вершин Алтая, Кавказа, в Прибайкалье и других подобных регионах. Но для наших рек не менее мощным источником, чем дожди, является снег, вернее, его весеннее таяние. «Снеговые» реки, как правило, отличаются мягкостью воды и низким содержанием в ней солей. Весной для них характерно обильное половодье, после чего река входит в привычные берега. Аналогичная картина наблюдается и после сильных дождей.

Ледниковое питание

Основным источником воды в реке может быть горный ледник, таяние которого пополняет уровень воды в русле. Такие реки берут начало на высоких вершинах гор, покрытых многометровым слоем льда. Летом, когда ледник активно тает, уровень воды в них увеличивается, поток становится бурным и размывает берега, снося вниз плодородную почву.

Поэтому, как правило, ледниковые реки не пользуются популярностью у населения, а их берега пустынны и бесплодны. Порой ледниковая река, стекающая с горной вершины, в течение многих веков протачивает в скалах глубокое ущелье, дно которого становится её руслом.

Подземное питание

Что такое питание реки и каковы его источники?

На равнинах и в низменностях встречаются реки, питающиеся преимущественно из подземных источников. Их не так много, и режим их питания до сих пор не слишком хорошо изучен. Установлено, что подземное питание может быть грунтовым, т.е. поступающим с верхнего водоносного горизонта, в котором скапливается впитавшаяся в почву дождевая вода, либо артезианским, поступающим из природной артезианской скважины.

Подземное питание характерно для маленьких речушек, а вот крупные водные потоки снабжаются в основном из притоков.

Источник