 |
Режим рек. Реки с половодьем в теплую часть года и паводочным режимом. Анализ гидрографа.
|
|
|
|
От соотношения различных источников питания зависит внутригодовое распределение стока, т.е. режим рек. Все реки нашей страны по режиму делятся на три типа: 1) реки с весенним половодьем; 2) реки с половодьем в теплую часть года; 3) реки с паводочным режимом. Рек с паводочным режимом чрезвычайно мало в России; к ним относятся реки Черноморского побережья Кавказа.
К типу рек с половодьем в теплую часть года относятся реки высокогорных ледниковых районов Кавказа, Алтая, Камчатки и др. Особенно сильно таяние ледников сказывается на водном режиме рек Кавказа: Терека с притоками Баксан, Малка и др. и Кубани. Это реки преимущественно ледникового питания. Талые воды ледников и вечных снегов составляют более половины их годового стока. Черты ледникового режима этих рек сохраняются до нижнего течения. В высокогорьях Алтая, в ледниковых районах хребтов Сунтар-Хаята и Черского, Камчатки для рек характерно преобладание ледникового питания (включая и высокогорное снеговое). Все реки данного типа имеют сток преимущественно летом, когда и происходит таяние ледников.
Реки с преобладанием дождевого питания наиболее характерны для восточных районов страны, где мала мощность снежного покрова и ведущую роль в формировании стока рек играют дождевые воды. Они представлены следующими типами:
- реки районов муссонного климата с высокой водностью в теплую часть года. Этот тип характерен для Приморья и Приамурья. Влияние летнего муссона на режим рек проявляется в продолжительных и высоких летних паводках, сливающихся подчас в единую волну и в маловодности рек зимой. Так как снега зимой выпадает мало, а весной он частично испаряется, минуя жидкую фазу, весеннее половодье здесь невелико. Летние паводки (вторая половина лета — начало осени) связаны с муссонными дождями, которые бывают обложными и продолжительными. Дождевое питание обеспечивает 50-80% годового стока.
|
|
|
- реки районов многолетней мерзлоты с повышенной летней водностью. В бассейнах Яны и Индигирки, в горах Забайкалья и Прибайкалья преобладание дождевого стока обусловлено крайне малым количеством зимних осадков и незначительным снежным покровом, а также скудным грунтовым питанием из-за распространения многолетней мерзлоты. В северных и высокогорных районах снег тает при одновременном питании рек дождевыми осадками. Весь сток здесь проходит в течение кратковременного лета, а в остальную часть года реки очень маловодны или сток в них иссякает. В низкогорных районах Забайкалья таяние снега происходит весной, что обусловливает некоторое повышение водности рек. Сток рек этого типа за теплый период достигает 90-95% годового.
Эта группа рек может быть разделена на два типа: дальневосточный и тянь-шанский.
Для рек с дальневосточным типом режима характерно невысокое и сильно растянутое половодье в теплую часть года, имеющее гребенчатый вид, и очень низкий сток в остальное время. Основным источником питания рек этого типа являются дождевые осадки. Многие реки зимой полностью перемерзают, и русловой сток их прекращается. Этот тип режима охватывает реки Дальнего Востока, Восточных Саян, Забайкалья, Витимо-Олек-минской горной страны и Яно-Индигирского района.
Тянь-шанский тип по внешнему характеру половодья несколько сходен с дальневосточным, однако летние паводки рек этого типа имеют иное происхождение; дело в том, что половодье формируется не. дождевыми, а талыми водами, образующимися от таяния высокогорных снегов и ледников. Таким образом, режим стока теснейшим образом связан с ходом температуры, причем наибольшие его значения относятся к периоду наиболее высоких температур воздуха. Эта связь проявляется не только в сезонном разрезе, но и в течение суток (суточный ход стока, примерно соответствующий суточному ходу температуры воздуха). Характерно, что обычно максимум стока несколько запаздывает по сравнению со временем наступления максимума температуры воздуха. Тянь-шанский тип режима свойственен рекам горных систем Средней Азии - Тянь-Шаня и Памира - и рекам высокогорных областей Большого Кавказа и Камчатки.
|
|
|
Ледовый режим рек.
По характеру ледового режима реки России можно разделить на следующие основные группы:
1) реки с ежегодным устойчивым ледоставом различной длительности. К этой группе принадлежит подавляющее большинство рек;
2) реки с неустойчивым ледоставом, наблюдающимся не ежегодно. Сюда принадлежат реки крайних западных и южных районов Европейской части СССР и Северного Кавказа - Неман, Висла, Днестр, Кубань и др., а также многие водотоки юга Приморья на Дальнем Востоке;
3) реки, на которых наблюдаются ледовые, явления (шуга, забереги и т. д.), но ледостав отсутствует. К этой группе принадлежит большинство рек Кавказа и горных областей Средней Азии и Алтая; реки эти в литературе носят название шугоносных;
4) реки, на которых ледовые образования вообще отсутствуют в силу теплого климата. К ним относятся водотоки сравнительно небольших районов - Колхидской и Ленкоранской низменностей на Кавказе, ряд рек на юге Туркмении и в Средней Азии.
Развитие ледовых явлений осенью и последующее исчезновение их весной теснейшим образом связано с климатическими условиями. На возникновение и развитие ледовых явлений на реках Европейской части СССР большое влияние оказывает Атлантический океан. Западные атлантические воздушные течения, распространяющиеся до Урала, иногда преодолевают его и доходят до Енисея. Влияние их сказывается в том, что чем ближе речной бассейн к океану, тем короче и неустойчивее ледостав на реках. Подобное влияние на реки восточной части страны оказывает Тихий океан и связанные с ним переносы воздушных масс, охватывающие Приморье и узкую полосу побережий Берингова и Охотского морей. Наконец, большую роль в развитии ледовых явлений в центральной части страны играет сибирский антициклон, формирующийся над Азиатским континентом в зимнее время; по сравнению с западной и восточной частями Советского Союза, подверженными океаническим влияниям, ледовые образования здесь носят более длительный и устойчивый характер.
|
|
|
Мутность речных вод.
Показателем эрозии является мутность речных вод; она, как известно, характеризуется количеством наносов в граммах на 1 м3 воды. Краткая характеристика этих зон такова (по данным Г.И. Шамова):
Зона I. Малой мутности речных вод, не превышающей обычно 50 г/м3, - охватывает всю северную половину Европейской и Азиатской частей СССР. Южная граница этой зоны в Европейской части СССР примерно совпадает с границей лесной зоны, а в Азиатской части проходит несколько севернее. В пределах зоны полностью расположены бассейны Немана, Западной Двины, Невы, Северной Двины, Печоры, нижней части Оби и почти полностью бассейны Енисея и Лены (за исключением верховьев).
Малая мутность речных вод объясняется, прежде всего, наличием растительного покрова, защищающего почвы от размыва. Русловая эрозия невелика вследствие малых уклонов. Особенно малая мутность наблюдается на реках Карелии и Кольского полуострова, что объясняется особым геологическим строением. Реки здесь врезаются в твердые, трудно размываемые коренные породы (граниты, гнейсы, диабазы). Вследствие этого даже при значительных уклонах, они обладают исключительно малой мутностью, не превышающей обычно 20 г/м3. Большое значение при этом имеют здесь многочисленные озера, играющие роль отстойников. Пониженная мутность речных вод характерна также для Белорусского и Придеснянского полесий. В Азиатской части СССР слабая эрозионная деятельность и малая мутность речных вод объясняются наличием вечной мерзлоты, препятствующей развитию эрозионных процессов и, прежде всего, глубинной эрозии.
В этой зоне, очевидно, необходимо было бы выделить тундру, как область с исключительно малой эрозионной деятельностью, вследствие преобладания равнинных форм рельефа, большой поверхностной заболоченности и обилия озер. Однако по мутности речных вод области тундры нет никаких данных.
|
|
|
Зона II. Средней мутности речных вод (50- 150 г/м3) - охватывает лесостепную и частично лесную зону Европейской территории СССР и Сибири. В пределах этих зон расположены значительные части бассейнов Десны, Оки, Камы, Тобола, Ишима, верховьев Енисея, Лены и Амура. Повышенная мутность вод связана с наличием обширных пространств, лишенных древесной растительности и распаханных.
Зона III. Высокой мутности речных вод (150-500 г/м3) - охватывает южную территорию Европейской части СССР и Западной Сибири. В основном это степная зона, характеризующаяся малой влажностью почвы, причем последняя, как правило, представляет собой малоустойчивые против размывающего действия потоков лессовидные суглинки и суглинистые черноземы. Усиление эрозии связано здесь также с широким распространением пропашных культур. К этой зоне относятся реки левобережья Днепра ниже Киева, значительная часть рек бассейна Дона, реки Приазовья, Приволжской возвышенности, бассейна Урала и степной части Западно-Сибирской низменности. По величине мутности вод к этой зоне принадлежат и многие реки Средне-Русской возвышенности, отличающиеся повышенной эрозионной деятельностью. Еще более высокой мутностью (превышающей 500 г/м3) отличаются воды рек Волыно-Подольского плато, Донецкого кряжа и некоторых др. р-нов, характеризующихся расчлененным рельефом.
* Наиболее высокую мутность имеют воды трех рассмотренных зон (за исключением Дальнего Востока) во время весенних половодий, когда она в 10-30 раз превышает мутность меженных вод. В среднем за период весеннего половодья реки выносят до 80-90% всего годового количества наносов. На реках Дальнего Востока наибольший сток наносов падает на летние месяцы, в течение которых там наблюдаются высокие дождевые паводки.
Зона IV. Очень высокой мутности вод (500-5000 г/м3) - охватывает горные области Кавказа и Средней Азии. Особенно высокая мутность вод наблюдается в тех районах, где большие уклоны сочетаются с благоприятными геологическими условиями (наличие пород, легко поддающихся размыву). Такое сочетание характерно для рек восточной части Большого Кавказа, где широко развиты глинистые сланцы, известняки и глины. Максимальная среднегодовая мутность здесь достигает 11700 г/м3 (р. Аксай). Это самая высокая среднегодовая мутность, наблюдавшаяся на реках России. Высокая мутность характерна также для pp. Сулака, Самура и Терека. Мутность воды в период прохождения паводков здесь достигает 80000-120000 г/м3 (р. Сунжа).
|
|
|
В Закавказье, в особенности в пределах Армении, мутность вод несколько ниже; на Куре, например, среднегодовая мутность у Тбилиси равна 1660 г/м3, а у Мингечаура - 1940 г/м3.
В отношении характера и направления эрозионных процессов по длине реки наблюдается известная закономерность. В верхней части потока обычно имеет место усиленная эрозия и унос материала, в средней части течения совершается перенос его, а в нижней происходит отложение наносов.
На равнинных реках количество переносимых потоком наносов по мере приближения к устью обычно уменьшается, вследствие частичного отложения наносов в пойме. Так, например, среднегодовая мутность Дона у Калача в 1927 г. была 250 г/м3, а в устье, у Азова, - 106 г/м3. Такое же явление наблюдается и на Волге.
Вода сливающихся вместе рек иногда на очень большом протяжении не перемешивается, даже при наличии значительной скорости потоков. Такое явление бросается в глаза вследствие разной окраски вод и наблюдается на многих реках, например на Куре при впадении Аракса, на Дону при впадении Воронежа и Северного Донца и в других местах.
|
|
|
