Меню

Река бассейн питание режим таблица

Питание и режим рек

Виды питания рек. Характер питания рек водой обусловлен комплексом природных условий. Различают следующие виды питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое и грунтовое.

Д о ж д е в о е п и т а н и е происходит или от периодических дождей в определенные сезоны года, или от краткосрочных ливневых дождей. Этот вид питания является преобладающим на реках юго-западной части Кавказа, Крыма, Карпат и некоторых других районов южной части европейской территории СНГ. Периодические летние дожди играют существенную роль в питании многих рек Восточной Сибири и Дальнего Востока (Амура, Зеи и др.).

Ливневые дожди наблюдаются летом и осенью в различных районах европейской части СНГ. Благодаря большой интенсивности они способны вызвать на реках малых бассейнов подъемы уровней воды, превышающие весенние.

С н е г о в о е п и т а н и е является преобладающим на большинстве рек. Бассейны этих рек занимают более ¾ территории СНГ. Несмотря на сравнительно небольшую продолжительность таяния снегов, реки со снеговым питанием получают в период весеннего половодья до 60–80% общего объема воды, стекающей по ним за год.

Л е д н и к о в о е п и т а н и е характерно для рек высокогорных районов Кавказа и Средней Азии. Оно происходит от таяния ледников и вечных снегов в горах. Реки с ледниковым питанием имеют летние паводки, часто с резко выраженными суточными колебаниями уровней, обусловленными изменениями температуры в течение суток.

Г р у н т о в о е п и т а н и е происходит или за счет неглубоко залегающих грунтовых вод, или за счет подземных вод, расположенных на значительных глубинах. В чистом виде грунтовое питание встречается очень редко. Как правило, грунтовые и подземные воды служат источником питания рек в периоды уменьшения или отсутствия поверхностного стока.

Многие равнинные реки питаются летом преимущественно грунтовыми водами, а в зимний период этот вид питания является для них единственным.

В формировании речного стока в разные периоды года участвуют различные виды питания. Например, р. Кубань имеет в весенний период снеговое питание за счет таяния снегов в правобережной равнинной части бассейна; в летние месяцы – ледниковое питание с Кавказских гор; осенью – дождевое питание от интенсивных ливней и зимой – грунтовое питание.

Режим уровней и расходов. У р о в н е м в о д ы в реке называется возвышение поверхности воды над некоторой условной горизонтальной плоскостью.

Уровни воды в реках постоянно изменяются. Основной причиной колебания уровней является разница в количестве воды, поступающей в реки в разные периоды года. Помимо величины расхода воды, на высоту уровня могут оказывать влияние ряд других факторов: наличие ледяного покрова, размывы русла и отложение наносов, морские приливы и отливы на устьевых участках рек, естественный подпор от другой реки, искусственный подпор от гидротехнических сооружений и др.

Годовой график колебаний уровня воды в течение года составляется по данным фактических наблюдений (рис. 8.3).

Для анализа многолетних колебаний уровня на один график наносят несколько линий, характеризующих изменение уровня в разные годы. Характер колебания уровня зависит прежде всего от режима питания реки.

Равнинные реки с преимущественным снеговым питанием характеризуются большим подъемом уровней в весенний период от таяния снегов и сравнительно низкими горизонтами воды в остальную часть года. На многих из них наблюдаются подъемы уровней в осенний период за счет выпадающих дождей, а на малых реках этой группы – подъемы уровней, вызванные дождями, и в летние месяцы.

Рис. 8.3. Годовой график колебания уровня воды

Крупные реки с преимущественным дождевым или ледниковым питанием характеризуются растянутым периодом стояния высоких уровней в летние и осенние месяцы. Малым горным рекам с дождевым или ледниковым питанием свойственны резкие краткосрочные подъемы уровней от ливней и таяния снегов в горах в разные периоды года. Нередко на этих реках наблюдаются интенсивные внутрисуточные колебания уровней.

Реки, вытекающие из озер или болот, имеют плавный ход уровней. Благодаря регулирующей роли озер и болот подъем уровней, вызванный весенним половодьем, растягивается на этих реках до середины лета.

Важнейшей характеристикой режима уровней реки является амплитуда колебаний, т. е. разность между наивысшими и наинизшими уровнями за определенный период времени. Различают амплитуды колебания годовых уровней, многолетнюю и отдельных периодов года. Амплитуда многолетних колебаний уровней на крупных реках достигает 15–20 м и более.

Колебания уровней воды в реке обусловлены изменениями расходов. График, изображающий связь между расходом и уровнем в определенном створе реки, называется к р и в о й р а с х о д о в.

Имея годовой график колебания уровня в рассматриваемом створе реки и кривую расходов, легко установить среднесуточные расходы для всех дней года. По найденным значениям среднесуточных расходов строят годовой график их изменения, который называется г и д р о г р а ф о м. Поскольку между расходом и уровнем существует прямая связь, гидрограф имеет очертание, аналогичное с графиком колебания уровня.

Рис. 6.9. Гидрографы рек с весенним половодьем:
типы: а – казахстанский (р. Нура, пос. Самаркандский, 1933 г.); б – восточноевропейский (р. Вятка, г. Киров, 1936 г.); в – западносибирский (р. Васюган, пос. Васюган, 1939 г.); г – восточносибирский (р. Нижняя Тунгуска, с. Тура, 1940 г.); д – алтайский (р. Томь, г. Кузнецк, 1941 г. ). Здесь и на рис. 6.10 и 6.11 изменения расходов воды в течение года даны относительно его среднего годового значения (I – XII – месяцы)

Фазы в режиме рек. Характерные уровни и расходы воды. В водном режиме рек можно выделить ряд характерных фаз, каждой из которых свойственны определенные признаки.

На реках с преимущественным снеговым питанием такими фазами являются: весеннее половодье, летняя межень, летне-осенние дождевые паводки и зимняя межень.

В е с е н н е е п о л о в о д ь е является основной фазой в водном режиме большинства рек. Оно характеризуется резким подъемом уровня воды и менее крутым спадом. На крупных реках весеннее половодье длится от 1,5 до 3 месяцев, а на малых и средних реках – от 10–15 до 30–45 дней.

Л е т н я я м е ж е н ь наступает после окончания весеннего половодья и длится до наступления осенних дождей. Эта фаза характеризуется на большинстве рек низкими и устойчивыми уровнями. Некоторые малые реки южных и юго-восточных районов европейской части СНГ в летний период пересыхают.

О с е н н и е д о ж д е в ы е п а в о д к и наблюдаются на многих реках европейской части СНГ, западной и восточной Сибири. Они вызываются увеличением количества осадков и одновременным уменьшением испарения с поверхности речных бассейнов.

З и м н я я м е ж е н ь совпадает на большинстве равнинных рек с периодом ледостава. Наименьшие расходы воды наблюдаются в конце зимы. Небольшие северные реки в зимний период иногда промерзают до дна.

Основными характеристиками каждой из перечисленных фаз в режиме реки являются: ее продолжительность, величина характерных уровней и расходов, даты наступления и окончания фазы. Наряду со средними значениями этих характеристик часто бывает необходимо знать и их возможные колебания за многолетний период.

Читайте также:  Рыбные реки европейской части россии

Водный режим реки в каждом году и за многолетний период характеризуется следующими основными уровнями:

наивысшим уровнем весеннего половодья;

наивысшим и наинизшим уровнями весеннего ледохода;

наивысшим и наинизшим уровнями очищения реки от льда;

наинизшим и средним меженними уровнями;

наивысшим и наинизшим уровнями летних и осенних паводков;

средним зимним уровнем.

К числу основных характерных расходов реки относятся: среднегодовой расход, максимальные расходы в весеннее половодье и в летне-осенние паводки, минимальные расходы в летнюю и зимнюю межени.

Зимний режим рек. С наступлением холодов реки на большей части территории СНГ замерзают. Продолжительность замерзания зависит от интенсивности похолодания и скорости течения. На малых реках она составляет 3–7 дней, а на больших – 8–15 дней. Нередко процесс замерзания рек сопровождается осенним ледоходом.

В течение зимы толщина льда постепенно увеличивается, достигая 0,6–1,0 м на реках центральных и северных районов европейской части СНГ и 1,0–1,5 м – на реках Сибири.

Весной в результате таяния снегов начинается вскрытие рек, за которым следует ледоход. Последний длится от 1–3 дней на малых реках, до 8–10 дней – на больших. Характер вскрытия рек весеннего ледохода зависит прежде всего от географического положения реки. На реках, текущих с севера на юг, от ледяного покрова сначала освобождается нижнее течение, что обеспечивает беспрепятственное продвижение льда с вышерасположенных участков. Поэтому ледоход на этих реках проходит сравнительно спокойно. На реках, текущих в северном направлении, условия ледохода очень тяжелые. Позднее вскрытие нижних участков этих рек препятствует ледоходу и на вышерасположенных участках образуются ледяные заторы, вызывающие значительные подъемы уровней воды, приводящие нередко к наводнениям.

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

Питание рек

Питание рек — поступление воды в реки.

Выделяют четыре источни­ка питания рек (таблица).

Источники питания рек

От поступления воды в реки зависят их водоносность, сезонное рас­пределение стока, водный режим. Часто реки имеют смешанное питание.

При этом источник, обеспечивающий большую часть речного стока, считается преобладающим. Именно он определяет режим реки.

Читайте также:  Река десна вышла из берегов

Режим реки — внут­ригодовое распределение стока, характеризующее жизнь реки.

В России преобладают реки со снеговым питанием . У них чёт­ко выражены сезонные колебания уровня и водности реки.

Дружная весна способствует быстрому таянию снега, подъёму воды в реке и затоплению поймы — наступает половодье. Летом, в засушли­вый период, отмечается летняя межень.

Летняя межень — устойчивый низкий уровень и расход воды.

Зимой реки замерзают и основным источником питания становятся грунтовые воды. В результате сток сокращается и отмеча­ется зимняя межень.

К типу рек преимущественно снегового питания с весенним поло­водьем относится большая часть равнинных рек Восточно-Европейской равнины, Западно-Сибирской низменности, Среднесибир­ского плоскогорья.

На реках с преобладанием дождево­го питания развивается паводковый режим.

Паводком называется резкий кратковременный подъём воды в реке, происходящий чаще всего из-за обиль­ных дождей.

Если половодье характер­но для весны, то паводки могут быть в любое время года. Так, на Черномор­ском побережье, в северных предгорьях Кавказа кратковременные высокие па­водки возникают в результате ливне­вых дождей, причём как в летнее, так и в зимнее время.

Рис. 137. Горная река
Рис. 138. Равнинная река

Режим рек некоторых районов (например, в России — Приморья и Приамурья) формируется под влиянием муссонного климата. Ливневые дожди вызывают высокие и продолжительные паводки в конце лета и начале осени. Снега выпа­дает немного, поэтому высокого весен­него половодья не наблюдается, харак­терна низкая зимняя межень.

Высокие паводки часто приобретают характер катастрофических наводне­ний. Затапливаются значительные площади земель, наносится большой ущерб населению, экономике, природ­ной среде.

Таяние ледников ( ледниковое питание ) вызывает на гор­ных реках (например в России — Прибайкалья, Забайкалья, Алтая) летнее половодье.

Грунтовое питание большинства рек не играет определяющего значения, но служит важной добавкой к основному — снеговому, дождевому, ледниковому.

С наступлением осени реки начинают замерзать и покрываться льдом. Про­должительность ледостава на реках уменьшается в целом с севера на юг и юго-запад примерно с 8 до 2-3 месяцев. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Весной, по мере повышения темпера­туры и таяния снега, начинается ледо­ход. Особенно бурно он протекает на реках, текущих с юга на север (в России, например, — Северная Двина, Лена), так как здесь таяние снега начинается в верховьях, а лёд в нижнем течении реки сдерживает напор вешних вод. Как только он взламывается, начинает­ся мощная волна половодья.

Источник



Водное питание рек и его виды

Речной водный сток формируется в результате поступления в реки с их водосборов вод атмосферного происхождения, при этом часть атмосферных осадков стекает с реками в океан или бессточные озёра, другая часть – испаряется. Однако при единстве атмосферного происхождения в конечном счёте всех речных вод непосредственные пути поступления вод в реки могут быть различными. Выделяют четыре вида (или источника) водного питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое и подземное. Для рек в условиях тёплого климата главный вид питания – дождевое. Сток таких крупнейших рек, как Амазонка, Ганг и Брахмапутра, Меконг, формируется в основном дождевыми водами. Этот вид питания рек в глобальном масштабе – главнейший: на его долю приходится более трети всего водного стока рек. Вторым по важности служит снеговое питание. Его роль весьма велика в питании рек в условиях умеренного климата (не менее 1/3 водного стока). Третье место по объёму поступающих в реки вод занимает подземное питание (на его долю в среднем приходится около 30% объёма речного водного стока). Именно подземное питание обусловливает постоянство или большую продолжительность стока реки в течение года, что и создает в конечном итоге реку. Последнее место по значимости в водном питании рек занимает ледниковое питание (около 1% стока рек мира).

Дождевое питание

Каждый дождь характеризуется слоем выпавших осадков (мм), продолжительностью (минуты, часы, сутки), интенсивностью выпадения (мм в минуту, мм в час) и площадью распространения (км 2 ). В зависимости от этих характеристик дожди можно подразделить, например, на ливни и обложные.

Интенсивность, площадь распространения и продолжительность выпадения дождей определяют многие особенности формирования речного водного стока и пополнения подземных вод. Чем больше интенсивность, площадь распространения и продолжительность дождя, тем больше величина дождевого паводка. Чем больше отношение между площадью распространения дождя и площадью всего бассейна реки, тем также больше величина возможного паводка. Экстремальные паводки происходят по этим причинам обычно лишь на малых и средних реках. Пополнение подземных вод, как правило, происходит при длительных дождях. Чем меньше влажность воздуха и суше почва в период выпадения дождя, тем больше затраты воды на испарение и инфильтрацию и тем меньше величина дождевого стока. Наоборот, дожди, выпадающие на влажную почву при пониженной температуре воздуха, дают большую величину дождевого стока. Таким образом, один и тот же дождь в зависимости от состояния подстилающей поверхности и влажности воздуха может быть в одних случаях стокообразующим, а в других – почти не давать стока.

Снеговое питание

В умеренных широтах основным источником водного питания рек служит вода, накапливающаяся в снежном покрове. Снег в зависимости от его плотности и толщины снежного покрова может при таянии дать разный слой воды. Запасы воды в снеге (величину, очень важную для предсказания объёма талого стока в период половодья) определяют с помощью снегомерных съёмок. Запасы воды в снеге в бассейне реки зависят от величины зимних осадков, в свою очередь определяемой климатическими условиями. Запасы воды в снежном покрове распределяются по площади бассейна реки обычно неравномерно – в зависимости от высоты местности, экспозиции склонов, неровностей рельефа, влияния растительного покрова и т.д. Следует различать процессы снеготаяния и водоотдачи снежного покрова, т.е. поступления не удерживаемой снегом воды на поверхность почвы. Снеготаяние начинается после достижения температурой воздуха положительных значений и при условии положительного теплового баланса на поверхности снега. Водоотдача начинается позже начала снеготаяния и зависит от физических свойств снега – зернистости, капиллярных свойств и т.д. Сток возникает только после начала водоотдачи.

Подземное питание

Оно определяется характером взаимодействия подземных (грунтовых) и речных вод. Направленность и интенсивность этого взаимодействия зависят от взаимного положения уровня воды в реке, высоты кровли водоупорного пласта грунта и уровня грунтовых вод, в свою очередь зависящего от фазы водного режима реки и гидрогеологических условий. Подземное питание рек обычно наибольшее в межень, когда грунтовые воды поступают в реку. В половодье уровень воды в реке, как правило, выше уровня грунтовых вод и поэтому в это время река питает грунтовые воды.

Ледниковое питание

Такое питание имеют лишь реки, вытекающие из районов с высокогорными ледниками и снежниками. Вклад ледникового питания в речной водный сток тем больше, чем больше доля общей площади бассейна реки занята ледниками. Этот вклад наибольший в самых верхних частях горных рек.

У каждой реки доля отдельных видов водного питания может быть разной. Определение в каждом конкретном случае вклада различных видов питания в речной водный сток – задача исключительно сложная. Наиболее точно её можно решить либо с применением «меченых атомов», т.е. путём радиоактивной «маркировки» вод различного происхождения, либо путём анализа изотопного состава природных вод. Более простой, но приближённый способ выделения различных видов питания – это графическое расчленение гидрографа реки.

В настоящее время наиболее распространена классификация рек по видам (или источникам) питания М.И. Львовича Львович Михаил Исаакович (1906–1998), известный советский гидролог, доктор географических наук (1942). Внёс большой вклад в изучение мирового водного баланса, питания и режима рек. Создал первые в СССР карты стока рек мира и водного баланса страны. . Для определения степени преобладания того или иного вида питания приняты три градации. Если один из видов питания даёт более 80% годового водного стока реки, следует говорить об исключительном значении данного вида питания (вклад других видов питания не учитывается). Если на долю данного вида питания приходится от 50 до 80% водного стока, то этому виду питания придается преимущественное значение (другие виды питания упоминаются, если на долю каждого из них приходится больше 10% годового водного стока). Если же ни один из видов питания не дает больше 50% годового стока, то такое питание называют смешанным и иногда указывают некоторые виды питания в порядке убывания их вклада в сток реки. Указанные диапазоны градаций (80 и 50%) относятся ко всем видам питания, кроме ледникового. Для ледникового питания соответствующие диапазоны градаций уменьшены до 50 и 25%.

Читайте также:  Река игуасу южная америка

Бóльшая часть рек на территории бывшего СССР имеет преобладающее снеговое питание. Почти исключительное снеговое питание имеют реки Северного Казахстана и Заволжья. Реки с дождевым питанием занимают южную часть территории к востоку от Байкала, а также бассейны Яны и Индигирки, Черноморское побережье Кавказа, Крым и Северный Кавказ. Ледниковое питание имеют реки на Кавказе и в Средней Азии.

Источник

Питание, водный режим рек, водный баланс речного бассейна.

Источники питания рек – дождевые, снеговые, ледниковые и подземные воды.

Дождевое питаниепреобладает в теплом поясе и в районах умеренного пояса с муссонным климатом. Доля стекающих дождевых осадков увеличивается при выпадении на увлажненную почву.

Снеговое питаниепреобладает в холодном и умеренном поясах. Стеканию снеговых вод способствуют повышенная интенсивность снеготаяния, зимнее промерзание грунта и особенно наличие ледяной корки на почве.

Ледниковое питание происходит в результате таяния ледников. Основные факторы – площадь водосбора, занятая ледниками, и температура воздуха.

Подземное питание – поступление в реку грунтовых и межпластовых вод (сток в реки почвенных вод и верховодки условно относится к поверхностному питанию). Зависит от геологического строения и распространения в бассейне водопроницаемых почв, трещиноватых пород, от лесистости.

Основной отрицательный фактор формирования стока — испарение с поверхности бассейна, включающее транспирацию, физическое испарение с поверхности почвы и пустот внутри почвы, с поверхности водных объектов. Испарение зависит от температуры воздуха и испаряющей поверхности (воды, льда, снега), влажности воздуха, скорости ветра, глубины залегания подземных вод. Для транспирации кроме указанных факторов важен вид растительности, для испарения с ледников – их высотное положение и, следовательно, атмосферное давление. Перечисленные факторы определяют потенциальную возможность испарения, называемую испаряемость. Фактическое испарение лимитируется наличием испаряющейся влаги. Для водной поверхности рек, озер и ледников испарение практически равно испаряемости. В пустынях тропического пояса испаряемость наибольшая, а испарение наименьшее. В полярных странах испаряемость наиболее низкая; испарение практически равно испаряемости.

Естественный водный баланс речного бассейна:

,

где x – осадки на поверхность бассейна, z – суммарное испарение с его поверхности, y –речной сток, w 1 – приток подземных вод, получающих питание за пределами данного бассейна, w 2 – отток подземных вод, сформировавшихся в данном бассейне, за его пределы не в составе речного стока, – изменение запасов воды в бассейне, содержащейся в подземных водоносных горизонтах, в почве, в водоемах и русловой сети, в снежном покрове и ледниках.

При наличии антропогенного влияния в уравнение водного баланса вводятся соответствующие составляющие.

В среднем за многолетний период в целом за год = 0, величины w 1 и w 2имеют значение, как правило, лишь для части малых рек, поэтому уравнение водного баланса можно записать в простом виде:

Фазы водного режима рек: половодье, паводки, межень.

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

Паводок – это фаза водного режима, которая может многократно повторяться в различные сезоны года и характеризуется интенсивным, обычно кратковременным увеличением расходов и уровней воды и вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей. Иногда паводок накладывается на волну половодья.

Межень – это фаза водного режима, ежегодно повторяющаяся в один и тот же сезон, характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня и возникающая вследствие уменьшения питания реки. Основной источник питания, как правило, подземные воды.

Классификация рек территории бывшего СССР по водному режиму Б.Д. Зайкова:

— реки с весенним половодьем; типы: а) казахстанский, б) восточноевропейский, в) западносибирский, г) восточносибирский, д) алтайский;

— реки с половодьем в теплую часть года; типы: а) дальневосточный, б) тянь-шаньский;

— реки с паводочным режимом; типы: а) причерноморский, б) крымский, в) северокавказский.

Факторы формирования среднего многолетнего стока:

а) климатические — количество осадков и величина испарения, связанные с планетарными условиями — общий перенос влаги, траектории циклонов, влияние океана и морей.

б) подстилающей поверхности рельеф, геология, почвы, растительность, хозяйственная деятельность.

Общие закономерности изменения стока по территории можно проследить на примере распределения стока на европейской части бывшего СССР. На широтах 60-65˚ наблюдается «климатический гребень» стока со значениями 350-400мм. Отсюда понижение стока к северу до 300-350мм из-за уменьшения осадков при более медленном уменьшении испарения. На севере Кольского полуострова повышение стока под влиянием относительно теплого Баренцева моря. Понижение стока к югу до 50-100мм в степной зоне, до 20мм на побережье Азовского моря и 5мм в Прикаспийской низменности, связанное с уменьшением осадков и увеличением испаряемости. Некоторое увеличение стока на возвышенностях (Валдайская, Донецкий кряжи др.) и существенное в горах – в Крыму с 20 до 150мм, на Кавказе до 2000-3000мм.

Движение воды в реках.

Средняя для поперечного сечения скорость течения определяется по формуле Шези:

,

где I – продольный уклон, R – гидравлический радиус, h ср – средняя глубина в сечении, C – коэффициент Шези: С = / n ( n – коэффициент шероховатости, зависящий от неровностей дна, водной растительности, извилистости русла).

Поперечная циркуляция воды возникает при наличии перекоса уровня по ширине реки, что обычно связано с центробежной силой на повороте реки. Происходит повышение воды и гидростатического давления у вогнутого берега. В результате в придонных слоях возникает течение, направленное в сторону выпуклого берега. В поверхностных слоях поперечное течение направленно от выпуклого берега к вогнутому. Поперечные течения, складываясь с основным продольным переносом воды, создают спиралевидное движение.

Если на прямолинейном участке реки скорость течения обычно уменьшается от середины к берегам, то на повороте реки струи с максимальной скоростью течения смещаются к вогнутому берегу.

При нормальном распределении скоростей течения по глубине их максимальные значения наблюдаются в слое от поверхности воды до глубины 0,2 h. На глубине 0,2 h она примерно равна средней скорости на вертикали, минимальное ее значение (не равное нулю) наблюдается у дна. При ледяном покрове максимум скорости смещается примерно на глубину 0,6 h. Под воздействием ветра, неровностей дна, водной растительности нормальное распределение скоростей течения нарушается.

Линии, соединяющие точки в поперечном сечении реки с одинаковой скоростью течения называются изотахами.

Источник