Виды питания рек

Поступление воды в реки обусловлено круговоротом воды на земном шаре и поэтому сразу можно сказать, что основной источник питания всех рек на Земле – атмосферные осадки. Практически же необходимо более детально знать, каким образом вода поступает в реки и каково происхождение вод.

Из выпадающих на поверхность бассейна жидких атмосферных осадков только часть (при определенных условиях) образует поверхностный сток и быстро попадает в русловую сеть, непосредственно питая реки. Другая же часть дождевых вод просачивается в верхние слои земли, пополняя запасы грунтовых вод, время попадания которых в русловую сеть изменяется от нескольких дней до многих лет.

Если осадки выпадают в холодное время года в виде снега, то они аккумулируются на поверхности бассейна, а с наступлением тепла образуют талые воды, которые также частично стекают по поверхности, частично просачиваются в грунты. Снег, накопившийся в достаточно высоких горах, в отдельные годы частично стаивает, частично остается лежать выше снеговой линии до нескольких десятков лет и более, образуя ледники и снежники.

Таким образом, выделяют 4 основных вида питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое, подземное.

Часто источники питания проявляются совместно, например, снеговое и дождевое, тогда питание называют смешанным.

Для рек в условиях теплого климата главный вид питания – дождевой. Сток таких крупнейших рек мира, как Амазонка, Ганг и Брахмапутра, Меконг, формируется в основном за счет дождевых вод. Этот вид питания рек в глобальном масштабе является главнейшим.

Вторым по важности служит снеговое питание. Его роль весьма велика в питании рек в условиях умеренного климата.

Третье место по объему поступающих в реки вод занимает подземное питание (на его долю в среднем приходится около ¹/₃ объема речного 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 приходится на ледниковое питание (около 1 % стока рек мира).

Наибольшей устойчивостью во времени отличается подземное питание, которое обеспечивает практически непрерывный сток воды в реках в течение года. Поэтому подземный сток имеет большую практическую важность.

Все реки классифицируются по источникам, или видам питания, М. И. Львовича. Для определения степени преобладания того или иного вида питания приняты три градации.

Если один из видов питания дает более 80 % годового стока реки, следует говорить об исключительном значении данного вида питания (другие виды питания не учитываются). Если на долю данного вида питания приходится от 50 до 80 % стока, то этому виду питания придается преимущественное значение (другие виды питания учитываются лишь, если на их долю приходится больше 10 % годового стока). Если же ни один из видов питания не дает больше 50 % годового стока, то такое питание называют смешанным. Указанные диапазоны градаций (80 и 50 %) относятся ко всем видам питания, кроме ледникового. Для ледникового питания соответствующие диапазоны градаций уменьшены до 50 и 25 %.

Размещение рек на территории страны по источникам питания подчинено определенной закономерности. Большая часть нашей страны занята бассейнами рек снегового, преимущественно снегового и смешанного с преобладанием снегового питания.

В равнинной части это размещение носит в значительной мере зональный характер. На крайнем юге расположена область рек чисто снегового типа питания. Здесь дожди вследствие сухости климата не дают стока, грунтовые воды залегают глубоко и в малой мере участвуют в питании рек. К этому типу рек принадлежат например, Большой и Малый Узень, Еруслан и др.

Схема классификации рек по типам питания

1 - С- реки снегового питания (больше 80%, остальные источники менее 10%);

2 - Са – реки преимущественного снегового питания (более 50%);

3 – Д

4 – Да

5 – са – реки смешанного питания с преобладанием снегового

6 – да

7 – ла

8 – га

Далее к северу доля снегового питания постепенно уменьшается и увеличивается доля стока подземных вод, а затем усиливается гидрологический эффект дождей и притом настолько, что сток дождевых вод начинает превышать сток подземных. На севере азиатской части России доля подземных вод в питании рек резко снижена (меньше 10%) вследствие распространения многолетней мерзлоты (реки Пясина, Вилюй).

На западе и северо-западе европейской части России расположены бассейны рек смешанного типа питания. В питании этих рек возросла роль дождей и снизилась роль снеговых вод, хотя снеговым водам по-прежнему принадлежит основная роль в формировании стока (реки Тосна, Плюса).

Реки дождевого питания распространены меньше, чем реки с преобладанием снегового питания. Реки чисто дождевого питания встречаются в Колхиде и Ленкорани. На Дальнем Востоке, в области муссонного климата, распространены реки преимущественно дождевого питания с малой долей стока подземных вод.

В горных районах широтная зональность в питании рек сменяется вертикальной поясностью. С увеличением высоты возрастает доля снегового питания, а по достижении границы вечных снегов в питании рек начинают участвовать горные снега и ледники. На северном склоне Главного Кавказского хребта распространены реки смешанного типа питания с преобладанием снегового, на южном склоне значительная роль в питании рек принадлежит дождям. Алтай — страна рек смешанного типа питания. В Средней Азии встречаются реки грунтового, снегового и смешанного типа питания с некоторой долей ледникового. Последняя группа рек невелика и включает в себя верхние участки рек, прилегающие непосредственно к ледникам. Типы водного режима рек автор устанавливает по сочетанию источников питания и сезонного распределения стока.

Таким образом, большая часть рек на территории России имеют преобладающее снеговое питание. Почти исключительно снеговое питание имеют реки Северного Казахстана и Заволжья. Реки дождевого питания занимают южную часть территории к востоку от Байкала, а также бассейны Яны и Индигирки, Черноморское побережье Кавказа и Крыма, Северный Кавказ. Ледниковое питание имеют реки на Кавказе и в Средней Азии.

Особый интерес в гидрологии представляет насколько изменяются соотношения между количеством воды (обычно рассматривают объемы воды за год или отдельные сезоны), поступившим в реки от различных источников, во времени и в пространстве. Различия зависят, главным образом, от климата, а также от ландшафтных условий.

У каждой реки доля отдельных видов питания может быть различной. Количественно оценить роль отдельных источников питания рек, т.е. определить их долю в общем стоке реки, является довольно трудной задачей. Поэтому решается она в настоящее время приближенно, несмотря на исключительно важное научное и практическое значение.

Решение задачи о количественной оценке того или иного источника питания сводится к анализу гидрографа реки, выявлении и графическом выделении на нем объемов воды, сформированных различными источниками питания. Этот прием называют расчленением гидрографа.

Расчленение гидрографа по источникам питания необходимо для исследования процессов формирования стока рек, а также для развития генетических методов гидрологических расчетов и прогнозов.

Расчленение гидрографа (Q=f(t)) общего стока заключается, прежде всего, в выделении в нем подземной составляющей, динамика которой определяется степенью гидравлической связи поверхностных и подземных вод.

Впервые задача расчленения гидрографа по источникам питания была решена известным советским гидрологом Глушковым, который выделил подземную составляющую путем соединения на гидрографе точек минимальных расходов предвесеннего периода и все частные минимумы меженного периода в промежутках между паводками. Существенным недостатком такого метода является неучет особенностей режима стока подземных вод в реки.

В дальнейшем рядом ученых были предложены способы расчленения гидрографов, в которых устранялся этот недостаток. Из этих способов можно выделить схему определения подземной составляющей речного стока в период половодья Львовича. Она основана на предположении, что общий приток подземных вод достигает максимума на спаде половодья. Учитывая это, можно приближенно по гидрографу установить границу между поверхностным речным стоком и общим подземным притоком.

Одним из наиболее надежных и обоснованных считается способ Куделина, который предложил типовые схемы расчленения гидрографа в зависимости от гидрогеологических условий и режима подземного стока в реку.

Дата добавления: 2015-07-02