Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Характеристики реки, определяющие сложность сплава по ней

Типы рек

По территории России протекает огромное количество рек, отличающихся друг от друга длиной, водностью, строением долины и русла и позволяющих совершать по ним водные туристские походы различной сложности. Все эти реки можно разделить на несколько типов. Особенно широко распространены у нас равнинные реки. Они очень извилисты, имеют широкие долины, русло из мягких осадочных материалов — глины и песка; медленное течение; берега, чаще всего покрытые лесом. Скальных пород в русле обычно нет, а препятствия — намывного и размывного характера (мели, перекаты, завалы из подмытых или принесенных рекой деревьев). Наиболее ярко представляют этот тип реки бассейна Волги, например Ветлуга, и притоки низовьев Оби (Ляпин).
 
     
 
  Долина реки Ветлуги   Туристский плот на реке Ветлуге  

Особняком стоят реки Европейского Севера В целом они могут быть отнесены к равнинному типу, однако на них встречаются довольно сложные пороги, приуроченные к выходам в русло древних коренных пород. Наиболее характерные для этого типа Охта в Карелии, Кожа в Архангельской области.

К предгорным или горно-таежным принадлежат реки сравнительно низких или старых горных районов — Урала, Саян, горных районов Восточной Сибири и Дальнего Востока. Часто они текут в скальных берегах, образуя пороги, шиверы, «щеки», иногда водопады. Встречаются завалы, а также наносные препятствия из крупного и мелкого материала. Горно-таежные реки имеют разработанные ущелья, порожистые участки прерываются довольно длинными плесами. Характерны для такого типа Кантегир в Саянах, Витим в Забайкалье.

К горным относятся реки сравнительно молодых высокогорных районов — Кавказа, Тянь-Шаня, Памиро-Алая, Памира, Алтая. В отличие от горно-таежных, они имеют более крутое падение, совсем мало плесов, долины их расположены выше, ущелья разработаны хуже. Горные реки часто отличаются значительным ледниковым питанием. К этому типу принадлежат — Обихингоу на Памире, Зеравшан на Памиро-Алае, а также некоторые круто падающие реки Карпат, например истоки Черемоша, Прута.

Иногда одна и та же река на разных участках своего течения носит черты разных типов: Например, Катунь, один из истоков Оби, — типично горная река, а Обь в среднем и нижнем течении — равнинная, Косью, приток Усы, — в верховьях горно-таежная, а в низовьях — равнинная.

Река, образовавшись в виде небольшого ручейка, постепенно, принимая притоки, увеличивает свою водность. Площадь, с которой река собирает воду, называется ее бассейном. Бассейны соседних рек отделяются друг от друга условными линиями — водоразделами, проходящими обычно по наиболее возвышенным местам района.

Характеристики реки, определяющие сложность сплава по ней

Одна из основных характеристик реки, важных для туриста-водника,— расход воды, т. е. количество ее в кубических метрах, проходящее за 1 сек. через поперечное сечение русла. Расход воды реки зависит от постоянных составляющих— площади, рельефа и рода поверхности бассейна, -наличия в нем озер. Расход воды прямо пропорционален площади бассейна, поэтому, чем ниже по течению, тем многоводнее река, ибо площадь бассейна растет. Исключение составляют реки пустынь, например Амударья, Сырдарья, и реки, часть воды которых расходуется на орошение, например Кубань, Терек. Рельеф бассейна влияет на количество осадков (чем выше горы, тем больше осадков) и на скорость отдачи талых и дождевых вод реке (чем круче падают к ней горы, составляющие бассейн, тем быстрее собирает она талые и дождевые воды, тем острее пики летних дождевых паводков). Род поверхности бассейна серьезно влияет также на скорость отдачи" талых" и дождевых вод. В лесу медленнее тает снег, лес дольше задерживает талые и дождевые воды; степь, пустыня быстро отдают воду реке. Сильно задерживают воду, но летом интенсивно отдают ее ледники. Чтобы сравнивать между собой различные поверхности бассейнов по скорости и степени отдачи воды реке, вводят величину модуля стока, т. е. отношение расхода воды в данном створе реки к площади бассейна выше этого створа. Модуль стока (количество воды в литрах, которое река получает с каждого квадратного километра площади бассейна за 1 сек.) измеряется в л/сек.км2.

 

 

 

 
б
в
Рис.1. Поперечная циркуляция воды в русле: а - при ее подъеме; б - при спаде; в - на повороте
Под половодьем понимается самое высокое стояние воды в реке, связанное с таянием снега (обычно весной), а под паводком — высокое стояние воды, связанное чаще всего с длительными дождями в бассейне реки. Паводок имеет ясно выраженный пик — наиболее высокий уровень (паводковую волну), движущийся по реке со средней скоростью ее течения. До прохождения пика вода прибывает, а после прохождения — убывает. Паводковый пик может быть вызван искусственно (например, открытием плотины, водохранилища в верховьях реки, а также прорывом грунтовой или ледяной плотины озера, расположенного в верховьях горной реки). Паводковый подъем (рис. 1а) характеризуется более высоким уровнем воды на стрежне и поперечной циркуляцией ее по поверхности от середины к берегам (мелкий мусор плывет у берегов). Паводковый спад (рис. 1б) отличается более высоким уровнем воды у беретов и поперечной циркуляцией ее по поверхности от берегов к середине (мелкий мусор плывет в середине русла), Паводок характерен также мутной, грязной водой Летнему сезону в подавляющем большинстве туристских районов страны соответствует летний меженный уровень — самое низкое летнее стояние воды, когда в реку нет значительного притока снеговых и дождевых вод. В горных районах и на Дальнем Востоке межень сдвигается на осень. Меженный уровень соответствует, среднему по климатическим условиям году. В межень река находится как бы в установившемся режиме, русловые процессы почти не происходят, русло наиболее полно соответствует текущему в нем водному потоку.

 

Однако лето (или один из его месяцев) может быть более дождливым, и тогда турист сталкивается с высокой водой. Это не паводок, а просто больший, чем средний, приток в реку воды за счет более влажного лета, более высокое стояние меженного уровня. Вода прозрачна, резких колебаний уровня нет. Река занимает все русло, подходя вплотную к прибрежным кустам, галечных отмелей и островов почти нет. В засушливое лето турист может столкнуться с низкой водой - стоянием ее ниже меженного уровня. Характерный признак низкой воды - значительная разница в скоростях течения на плесах, в порогах и шиверах. На плесах течения почти не чувствуется. На реке много галечных, круто уходящих в воду отмелей и островов. При перемене погоды может наблюдаться плавный переход от высокой или низкой воды к обычному меженному уровню. В отличие от резких паводковых подъемов и спадов, этот переход растягивается на одну-две недели и идет при прозрачной воде. Для большинства рек нашей страны характерны высокое весеннее половодье, связанное с таянием снега, и летняя межень - низкое стояние воды. На горных реках, имеющих значительное ледниковое питание, весеннее половодье, связанное с таянием снега в среднегорье, плавно переходит в еще более высокие уровни летнего половодья, связанного с таянием ледников. Горные и горно-таежные реки Алтая, Саян, Восточной Сибири летом получают достаточное количество осадков, и их меженные уровни не очень низкие. Реки Дальнего Востока не имеют высокого весеннего половодья, ибо снега там выпадает мало. На этих реках половодье бывает во второй половине лета и связано с летними муссонными ливнями.
Очень важной характеристикой является также уклон - отношение разности урезов вод начала и конца данного участка реки к его длине (измеряется в м/км или записывается безразмерной десятичной дробью)*. Уклон реки - параметр, в значительной степени определяющий скорость течения. Реку в целом или большой ее участок можно характеризовать средним уклоном, но условия плавания на малых участках будут определяться, в числе прочих факторов, местными уклонами этих малых участков. * Урез воды - высота среднего меженного уровня ее в данной точке (принимаемая обычно за нулевую) над уровнем моря. График, по вертикальной оси которого отложены урезы вод, а по горизонтальной - расстояния соответствующих точек от истока или устья, называется продольным профилем реки. На продольном профиле легко выделить участки с различными уклонами. Обычно река с хорошо разработанным руслом вырабатывает продольный профиль в виде параболы - он называется профилем равновесия. В среднем уклон плавно уменьшается от истока к устью. Различают верхнее, среднее и нижнее течение реки. В верхнем уклон может быть значительно выше среднего, но река маловодна. Скорости воды высокие, преобладает эрозионная (размывающая) деятельность реки. В среднем течении уклон близок к среднему, размывающая и аккумулирующая деятельность воды примерно уравновешена. В нижнем течении уклон существенно ниже среднего, водность значительно возросла, река в основном откладывает материал, вымытый выше. Но все это верно в среднем. На практике в любом течении реки могут встретиться участки более или менее крутого падения, Некоторые реки в верховьях текут по болотистым водораздельным плато с малым уклоном, а большой уклон имеют только в среднем течении, прорывая окаймляющие хребты (например, такие сибирские реки, как Ципа, Темник).

Проходимость реки

Туриста-водника в первую очередь интересует проходимость реки - та основная и нелегко уловимая характеристика, которая складывается из многих факторов. Под проходимостью понимаются и достаточное количество воды, и некоторые предельные значения уклона и скорости течения, и характер долины, причем все эти факторы тесно взаимосвязаны. В средний по климатическим условиям год ориентировочно можно считать равнинные реки СССР, текущие в лесной зоне, доступными для плавания на байдарках на расстоянии не менее 40 км от истока (по карте масштаба 1: 1 000 000) или от самого истока, если река служит единственным стоком озера площадью не менее 80 кв.км. Это соответствует меженному расходу воды 3-6 м3/сек. Все остальные факторы (уклон, скорость течения, характер долины) для равнинных рек значения не имеют. На горно-таежных и горных реках минимальный расход воды в точке начала сплава возрастает до 10-20 м3/сек, в зависимости от уклона, скорости течения, характера долины. На горных реках с ледниковым питанием такой расход достигается в 15-20 км от истока, на большинстве горно-таежных рек - в 25-40 км. Чем больше уклон реки и скорость течения, тем больший расход воды требуется для начала плавания. При этом байдарки и надувные лодки предъявляют различные требования к реке. На байдарках обычно плавают при уклонах в среднем до 8 м/км по всей реке или ее значительной части и максимальных уклонах отдельных коротких участков (6-10 км) до 20 м/км. Надувные лодки могут подняться выше этих значений на 20-40%. Однако сам по себе уклон влияет главным образом только на скорость течения реки. Для определения ее проходимости гораздо важнее знать степень разработанности русла и долины, что устанавливается взятыми вместе уклоном и расходом реки в зависимости от твердости и неоднородности пород русла и долины. Маленький ручеек и большая река, проходя один и тот же перепад уровней, совершают разную работу, следовательно, при одинаковом материале русла и долины размываются они поразному. Там, где воды мало, перепад уровней в твердых породах будет срабатываться ступеньками, водопадами, не пригодными для плавания; там же, где воды больше, можно ожидать, даже в твердых породах, образования более однородного русла, возможно пригодного для плавания. Поэтому с точки зрения проходимости важно знать материал и степень разработки русла и долины реки. Реки со слабо разработанными каньонообразнымн ущельями менее доступны для плавания. Малая разработанность ущелья говорит о твердости пород или о недостаточной мощности потока: и в том и в другом случаях в слабо разработанном ущелье можно ожидать труднопроходимые или непроходимые препятствия в виде водопадов или водоскатов с косыми валами, вертикальное перемешивание воды, водовороты. В слабо разработанном ущелье трудно организовать разведку и страховку. В качестве примеров непроходимых, слабо разработанных ущелий можно назвать Сюковское гранитное ущелье реки Белой на Западном Кавказе или Таргимское ущелье реки Асса на Восточном Кавказе: первое слабо разработано из-за очень твердой породы (гранит), второе - из-за маловодности реки.
Турист должен правильно определять характерные элементы реки и ее русла, такие, как исток, устье, долина, пойма, русло, меандры (рис. 2, 3). Все эти сведения подробно освещены в многочисленных справочниках.

Рис.2 Элементы речной долины
1 - бровка; 2 и 3 - левый и правый склоны (борта) долины; 4 - пойма; 5 - уровень в половодье;
6 - уровень в межень; 7 - высота берега; 8 - ширина реки в половодье; 9 - ширина реки в межень



Рис.3 Повороты русла и долины реки
1 - извилина; 2 - границы долины; 3 - излучина; 4 - лука

 

Туристская лоция, появившаяся в итоге обобщения многолетнего опыта проведения сложных походов, несколько отличается от официальной судоходной. Туриста-водника интересуют прежде всего следующие элементы водного потока:порог - каменистый участок реки с большим падением, образовавшийся вследствие ступенчатого размыва русла, если материал его неоднороден. Разрушая сравнительно легко размываемые породы, река натыкается на породы, размываемые труднее, и создает пороги-ступени. Пороги такого типа обычно короче, находятся в сужениях русла и представляют собой один или несколько водосливов, более или менее засоренных камнями. Пороги бывают также в местах прорыва рекой морен древних ледников, горных обвалов и селевых выносов, перегородивших когда-то долину реки. Эти пороги более протяженны и насчитывают много сливов, переходящих один в другой. В пороге могут встречаться одна, две и более ступеней падения, разделенных участками с более спокойным течением, резкие сужения русла, беспорядочные скопления валунов на значительном расстоянии. Перед порогом зачастую образуются значительные плесы от подпруживания реки ступенями порога. На горно-таежных реках часто встречаются шиверы - участки с более или менее равномерным значительным уклоном, имеющие много хаотично расположенных надводных и подводных камней, образующих разветвленную систему проходов и сливов. Одной из разновидностей порогов является водосброс - участок порога из одной ступени, иногда без дополнительных препятствий в русле, характеризующийся повышенной скоростью воды и наличием волн. Если за водосбросом имеется яма, то в толще воды могут образоваться различные течения: по вертикали - вверх и вниз, по горизонтали - попутные и обратные (рис. 4). При движении воды с большой скоростью по порогам и водосбросам из-за неоднородностей, искажающих поперечное сечение потока, в нем возникают поперечные и даже обратные местные скорости. При сложении их образуется система стоячих волн или валов, расположенная ниже той неоднородности в русле, которой она обязана своим рождением. Стоячими волны называются потому, что о
В зависимости от расположения относительно общего направления течения, стоячие волны подразделяется на прямые (гребни перпендикулярны течению) и косые (гребни под острым углом к течению). Источником образования прямых валов служат обычно искажения сечения потока у дна реки, например ровный подводный уступ, на котором создается водосброс. В этом случае за уступом по центру реки возникает система прямых постепенно понижающихся стоячих волн. Косые валы образуются чаще всего за счет искажения сечения потока у берегов, например от скалы, далеко выступающей в реку. Систем стоячих волн, возникшая за счет тех или иных искажений сечения потока, при впадении крупных быстрых притоков или слиянии проток часто превращается в толчею - беспорядочную систему крутых точечных волн, как бы всплесков воды. Высота стоячих волн различна - от еле различимых до нескольких метров на мощных реках. Важная характеристика стоячей волны - длина ее ската. Если скат меньше половины длины судна, стоячая волна называется крутой, или короткой, если больше, - пологой, или длинной. Очень короткие с почти вертикальным скатом стоячие волны имеют обратный гребень - как бы водяной «козырек», направленный против течения. Подводные препятствия (крупные камни, резкие ступени), расположенные на участках с быстрым течением, могут служить источником возникновения водяных ям или бочек. Распределение течений в таком образовании показано на рис. 4.Если большой камень в русле реки торчит над водой, за ним образуется участок относительно спокойной воды, называемый суводью. Размер суводи зависит от размера камня и скорости водного потока, набегающего на камень. Поскольку в суводи образуется обратное течение, ниже по течению от боковых сторон камня проходят границы струй, идущих навстречу друг другу. - примечание автора веб-сайта. При больших скоростях движения воды может происходить подсос воздуха в струи и перемешивание его с водой. Такая смесь имеет меньшую суммарную удельную массу и хуже держит предметы на своей поверхности.

 

Рис. 4. Течения в водосбросе и водяной яме, или бочке   Рис. 5. Течения в прижиме

 

Характерное препятствие для реки с быстрым течением - прижим. Он образуется в местах резких поворотов русла и происходит оттого, что река упирается в трудно размываемую породу (граниты, базальты) и поворачивает в сторону. При этом большая часть воды наваливается на препятствие. Вблизи места контакта воды с препятствием создаются сложные движения потока. Если водность реки значительна, а поворот довольно крут, у самого берега образуются отбойные валы. Распределение течений в прижиме в этом случае будет иметь вид, представленный на рис. 5б. При высокой водности рек, но менее крутых поворотах, а также при отрицательной крутизне берега под водой отбойный вал может не возникнуть. Тогда распределение течений будет иметь вид, приведенный, на рис. 5а. Аналогичная картина возникает в прижиме на достаточно крутом повороте в потоке с малым расходом воды. На реках нередко встречаются повышения дна, уменьшающие глубину в отдельных местах и образующие мели, - галечные, песчаные, илистые. Создаются они в результате отложения в местах с относительно медленным течением продуктов размыва берегов. Основное условие образования мелей - реэкое падение скорости течения. Возникают они у выпуклых берегов на извилинах и излучинах, на некотором расстоянии за сливами. Расположение мелей часто меняется после подъема воды. Еще одно существенное препятствие для туриста-водника - перекат. На повороте есть поперечное течение. Оно размывает внешний берег и переносит продукты размыва к внутреннему, где в области замедленного течения они откладываются. Около внутреннего берега растет отмель. Такая же отмель растет у внутренного берега следующего поворота, направленного в другую сторону. Приближаясь друг к другу, эти отмели и образуют перекат, который может быть каменистым, галечным или песчаным. Единственный узкий проход между отмелями (косами) - корыто переката. Перекаты, в отличие от мелей, медленнее меняют свое место и форму после паводков и половодий. В общепринятой судовой лоции перекаты делятся на нормальные (рис. 6), сдвинутые и россыпи (с несколькими гребнями).

 

 
На реках с быстрым течением могут образоваться противотоки в плоскостях, параллельных дну реки - yловы (рис. 7). Возникновение их связано с отрывом течения от берега по тем или иным причинам (чаще всего из-за выступов берега). Уловы создаются у прижимов, вблизи перекатов, при резких расширениях русел, на отмелях и при резких ускорениях отдельных струй, например при слиянии двух потоков. Попав в улов, бывает иногда трудно из него выбраться, ибо нужно успеть уйти из струи, образующей улов, пересекая ее за малый промежуток времени. Необходимо отметить и такое препятствие на реке, как граница противоположных течений или течений с разными скоростями, возникающее при впадении притоков в реку (особенно, если притоки сравнимы по расходу с основной рекой), при обтекания потоком крупных надводных препятствий (камни, скалы, плита). Эти границы очень малы по протяженности (иногда длина перехода от одной скорости к другой составляет 30-50 см) и опасны тем, что туристское судно, имеющее скорость одного потока, внезапно отдельными своими частями попадет в поток с другими скоростями, мгновенно испытывая действие разнообразных сил. Если команда не примёт необходимых мер (разгон, торможение, разворот судна, откренивание), дело может кончиться плачевно.
         

 

 
Рис. 6. Нормальный перекат 1 и 2 - верхняя и нижняя плесовые лощины; 3 - 4 - верхняя и нижняя коса; 5 - гребень   Рис. 7. Течения в улове

 

На воду в реке действуют различные силы, и прежде всего сила тяжести. Величина ее составляющей, воздействующей на воду в направленни стока, зависит от уклона реки. Чем больше уклон, тем больше эта составляющая, тем выше скорость воды. Скорость течения, в конечном счете, - основной фактор, определяющий сложность и опасность реки для туриста. Составляющей силы тяжести противостоит сила трения воды о берега, дно и внутреннего трения между слоями воды. Эта сила определяется степенью шероховатости материала дна и берегов, глубиной и шириной русла. Чем крупнее частицы, составляющие дно и берега, тем больше сила трения. На воду в реках действуют также центробежная сила (на поворотах русла) и сила Кориолиса, вызываемая вращением Земли. Центробежная сила действует от центра по радиусу поворота, сила Кориолиса в северном полушарии направлена всегда вправо по течению. Эти силы вызывают поперечные течения в реке. Имеются некоторая средняя скорость потока и местная скорость. Местная скорость равна нулю у дна и берегов и максимальна на некоторой линии ниже поверхности воды (соответствующая линия на поверхности называется стрежнем). Один из важнейших вопросов практического проведения похода - ориентирование на реке. Основные задачи его - определение своего местонахождения (точки стояния) на карте, сличение карты с местностью, ориентирование карты. Неверное определение своего местоположения приводит зачастую к неожиданному входу в порог, на сложный участок и нередко чревато несчастным случаем. В распоряжении туристов имеются разнообразные карты: политико-административные, гипсометрические, карто-схемы, выкопировки из различных карт. Наиболее предпочтительны гипсометрические карты масштаба 1: 100000, 1: 200 000 или скопированные с них кроки ходовых участков. Карты более мелких масштабов, например 1:1000000, требуют уточнения из-за генерализации подробностей. Вполне подходят, особенно для несложных походов, туристские карто-схемы и политико-административные карты районов, но они также нуждаются в корректировке. При пользовании картами, особенно мелкомасштабными, необходимо помнить, что на них опущены многие подробности гидросети: затопляемые острова, протоки, мелкие притоки, повороты реки. Особенность ориентирования на воде заключается в том, что группа движется по линейному ориентиру. Поэтому задача сводится к определению своего места на реке, что упрощает работу с картой. Двигаясь по реке, нужно ориентироваться непрерывно. При этом используются два приема. Первый из них -«наплывание» на ориентиры - заключается в следующем: штурман похода, определив отправную точку, намечает ближайший ориентир и примерное время достижения его. Достигнув ориентира, тут же намечает ближайший очередной и т. д. Через 1-1,5 часа ходового времени производится тщательная проверка правильности ориентирования по характерным местным предметам (при приближении к препятствию такие проверки делаются чаще). Второй метод (менее предпочтительный) состоит в запоминании ориентиров при движении и нахождении их на карте через 10-20 мин. плавания. Можно использовать оба метода ориентирования: первый - на более сложных и богатых ориентирами участках, второй - на более простых. Ориентирами на реке могут служить: вершины, видимые с реки и нанесенные на карту, характерные повороты русла, обрывы и бомы, притоки, острова, мосты и переправы, населенные пункты и отдельные дома. Особенно важно уметь находить свое место на карте при потере ориентировки. В таких случаях используют методы, известные из военной топографии: 1) установление пройденного расстояния от точки, в которой гарантированно не была потеряна ориентировка, и нанесение пройденного расстояния на карту; 2) засечки по ориентирам (не менее чем по двум) в пределах видимости. Оба метода используются совместно.

 

 

 

 

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...