Живлення і водний режим річок. Фази водного режиму: водопілля , межень, паводки. Зональні типи водного режиму річок

А Б

Рис. 18 (А – епюра (крива) розподілу швидкості по вертикалі; Б - епюра (крива) розподілу швидкостей під льодом)

На рух води в річці та її швидкість впливає вітер і, як вже зазначалося, льодовий покрив. Лінія у потоці, яка з’єднує точки з найбільшою швидкістю називається СТРИЖНЕМ. Лінія, якою можна з’єднати по довжині потоку всі точки окремих живих перерізів з максимальними швидкостями називається ДИНАМІЧНА ВІСЬ ПОТОКУ. У вітряну погоду динамічна вісь потоку виходить на поверхню і співпадає із стрижнем. Середня швидкість (V ср.) в живому перерізі обраховується за формулою Шезі: V ср. = С√ Ri, де R - гідравлічний радіус; і – похил водної поверхні на досліджуваній ділянці; С – коефіцієнт шорсткуватості русла.

Для гірських річок з валунним дном він становить 0.55, для річок з гравелистим руслом – 0.65, для річок з нерівним піщанистим і глинистим ложем – 0.85.

Середня швидкість водного потоку, у більшості випадків фіксується на глибині 0.6 м від поверхні.

Більшість річок мають швидкість біля дна – 0.5 м/с, а гірські – (7-10 м/с).

Існує ряд способів визначення швидкості течії:

- за допомогою поверхневих поплавків;

- гідрометричної жердини

(Vср. = [ 1 – 0.116 (√ H – h: H) ] ·V), де H -середня глибина

річки, h -глибина занурення гіпсометричної жердини, V –

швидкість по даній вертикалі;

- глибинних поплавків (Vср. = Vср. пов. + V0.2h / 2; V0.2h = 2Vср. - Vср. пов.; Vср. – середня швидкість обох глибинних поплавків, Vср. пов. – швидкість поверхневих поплавків);

- гідрометричного млинка.

Знаючи швидкість течії (Vср) і площу живого перерізу (F) можна визначити ВИТРАТУ ВОДИ (Q) в річці за формулою:

Q = F · Vср. Витрату можна визначити за певний час (секунду, хвилину добу і т.д.)

ФАРВАТЕР – лінія, що проходить по найбільших глибинах потоку.

Живлення річок визначає об’єм їх стоку. Раніше розрізняли три основні види живлення річок:

1) поверхневими водами (дощове, снігове (гірськоснігове) і

дощове);

2) підземними водами (глибокими водоносними горизонтами, які

виклинюються в русло річки, ґрунтовими водами алювіальних

товщ);

3) змішане.

Зараз прийнято виділяти 4 джерела живлення річок: дощове, снігове, льодовикове і підземними водами.

Від живлення річок залежить їх водний режим – (закономірні зміни в часі, швидкостей течії, рівнів води та похилів водної поверхні).

Для водних режимів річок характерні такі основні фази:

- водопілля – відносно тривале і значне збільшення кількості води в річці, яке повторюється в один і той же сезон кожного року і супроводжується підвищенням рівня. Вона викликається: 1) весняним таненням снігу на рівнинах, 2) літнім таненням снігу і льоду в горах, 3) зливовими дощами. Час настання і тривалість повені залежить від природних умов території (помірний пояс – весна, арктичний – літо, гори – весна і літо, Середземномор’я - зима). На деяких річках, за час повені об’єм стоку досягає близько 90% річного.

Різновидністю водопіль є ПОВІНЬ – дуже високе водопілля, яке призводить до затоплення значних площ у долинах річок.

- межень – найнижчий рівень води в річці при переважанні підземного живлення. Межень буває: літня (виникає в результаті високої інфільтраційної здатності ґрунтів і сильного випаровування) і зимова (наслідок відсутності поверхневого живлення); стійка (степові рівнинні річки) і нестійка (переривчаста)-(гірські річки); за часом - тривала і коротка; за водністю – висока та низька.

- паводок – відносно швидке і короткочасне підняття рівня і збільшення витрати води в річці. Паводки відрізняються від водопіль неперіодичністю настання. Вони зумовлюються надходженням в річку талих і дощових вод, а також пропусками води з водосховищ (Дніпро в районі Канева). Висота паводкової води залежить від інтенсивності дощу або танення снігу.

За часом настання паводки бувають: зимові, осінні (найменш чітко виражені), літні та цілорічні. За місцем походження води, що викликала паводок: місцеві (завдяки дощам, що випали в районі виникнення паводка) і транзитні (верхові) -(завдяки дощам, що випали вище за течією).

ЗОНАЛЬНІ ТИПИ ВОДНОГО РЕЖИМУ РІЧОК.

На основі головних закономірностей водного режиму виділяють його зональні та азональні типи.

Зональні типи:

1.- Екваторіальний – потужне дощове живлення протягом року. Річки завжди повноводні, їх рівень зростає восени у кожній півкулі, що відповідає закінченню дощового сезону. Коливання рівня річок цього типу водного режиму пов’язані з постуванням вологи з приток, які розміщуються в різних кліматичних умовах.

2. – Субекваторіальний і тропічний – літом живлення дощове, зимою опадів мало. Річки часто пересихають, їх режим паводковий.

3. – Субтропічний – дощове живлення. Основна маса опадів припадає на зиму. Влітку річки стають мілкими і часто пересихають.

4. – Помірний – виділяють чотири підтипи:

- з переважанням живлення за рахунок весняного танення снігів;

- з переважанням дощового живлення при максимальному об’ємі стоку весною, що є наслідком як сильних дощів, так і танення снігу;

- з переважанням дощового живлення зимою при більш-менш рівномірному розподілі опадів протягом року (Темза);

- з переважанням дощового живлення влітку за рахунок обложних мусонних дощів (Далекий схід).

5. - Субарктичний – річки живляться талими сніговими водами, а також за рахунок багаторічної мерзлоти. Багато річок зимою промерзають до дна і їх стік припиняється. Влітку ці річки мають максимальний рівень води, причиною чого є пізнє танення снігу і літні дощі.

6.- Арктичний – річки короткий час живляться талими водами полярних льодів і снігу. Більшу частину року вони перемерзають. Стік спостерігається лише в період полярного літа.

Азональні типи:

1. – Озерний – до цього типу належать річки, що беруть початок в озерах (Ангара, Маккензі, Нева, Голубий Ніл). Ці річки завжди повноводні, оскільки їх стік повністю урегульований і не залежить від атмосферних опадів.

2. – Гірський – для цього типу характерна вертикальна поясність живлення і водного режиму. В умовах вологого помірного клімату гірські річки повноводні, мають льодовикове, снігове і дощове живлення (Альпи, Кавказ, Алтай, Західна Канада, Північний захід США, південь Чилі, Нова Зеландія і т.д.)

Дата добавления: 2014-11-16