Физико-географические факторы водного режима
Водный или гидрологический режим реки определяют следующие факторы: расход и уровень воды, уклон водной поверхности, а также скорость течения.
В гидрологическом режиме специалисты выделяют годовые циклы. Они отражают изменение климатических элементов, неравномерность поступления воды в реки в течение года. Для развития народного хозяйства изучение гидрологического режима очень важно.
Реки как элемент ландшафта с их режимом отражают комплекс физико-географических и климатических факторов той природной зоны, в которой они протекают. Основная роль принадлежит распределению осадков в течение года, температуре воздуха, испарению, инфильтрации. Изменение природных факторов на равнинах происходит зонально. Так же изменяется водный баланс и режим реки. В.А. Троицкий выделяет следующие гидрологические зоны:
- Тундровая очень влажная;
- Лесная избыточно увлажненная;
- Лесостепь с переменным увлажнением;
- Полусухая степная и полупустынная;
- Сухая пустынная.
Районам с высотной поясностью климатов соответствует вертикальная гидрологическая зональность.
Для каждой природной зоны гидрологический режим рек имеет общие черты, которые будут проявляться в чередовании пониженной и повышенной годовой водности. Это фазы водного режима. Но в пределах зоны могут протекать такие реки, гидрологический режим которых отличается ввиду особенностей речного бассейна, являющимся азональным.
К азональным факторам режима рек относится рельеф бассейна, его геологическое строение, наличие лесов, озер, болот.
Данные факторы влияют на режим по-разному, с одной стороны изменяют климатические условия, а с другой – оказывают влияние на добегание воды со склонов в русла.
Выделяют три основные фазы водного режима – половодье, межень, паводки.
Половодье – это продолжительный и высокий подъем уровня и расхода воды.
Его причиной, как правило, является главный источник питания реки. Пойма реки в этот период находится под водой.
Происхождение половодья может быть снегового и снего-ледникового характера. В пределах Русской равнины это обычно весна, в бассейне Амура – лето и осень. Продолжительность половодья зависит от того, насколько быстро и дружно тает снег в бассейне реки.
Паводок – это быстрый подъем воды в реке, вызванный дождями или зимними оттепелями.
В лесостепной зоне Европейской части России они возникают в осенние месяцы, а на таких реках как Колыма, Лена, Индигирка – с июля по октябрь.
Межень – это низкий уровень воды в реке.
В этот период река в основном питается подземными водами. Для рек с зимней меженью характерна устойчивая отрицательная температура воздуха. Летняя межень наблюдается в тех районах, где снег сходит весной, а летние дожди незначительны.
Классификация рек по водному режиму
Существует классификация по Б.Д. Зайкову. Все реки страны он подразделил на три основные группы:
- Реки, имеющие весеннее половодье;
- Половодье рек в теплую часть года;
- Паводочный режим рек.
У первых двух групп рек большой подъем воды наблюдается в одни и те же сроки, в остальное время года они имеют низкую водность. Паводки для них редки и случайны.
Третья группа рек характеризуется кратковременными паводками, которые имеют место в определенное время года. На территории России распространены реки с весенним половодьем, которое в разных климатических зонах проходит в разные месяцы (март-июнь).
Реки с весенним половодьем Б.Д. Зайков делит на пять типов. Это связано с характером половодья и режимом стока: Казахстанский тип, Восточно-Европейский, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский, Алтайский.
Половодье рек второй группы начинается с мая месяца и длится по октябрь. Источником половодья служат муссонные дожди или таяние высокогорных снегов. Температура в эти месяцы положительная.
Вторая группа рек разделена на два типа – дальневосточный и Тянь-Шанский.
Третья группа рек имеет меньшее распространение и подразделяется на три типа – Причерноморский, Крымский, Северо-Кавказский.
Влияние хозяйственной деятельности на водный режим
Деятельность человека оказывает влияние на все элементы ландшафта, включая водные объекты. Это влияние сказывается в двух направлениях: происходят изменения условий влагонакопления и расходования в бассейне реки, а также режима стока в русле.
Изменения могут происходить в результате таких работ как посадка или вырубка леса, орошение и обводнение, обработка земли, осушение болот. Создание плотин и водохранилищ, изъятие воды на орошение, хозяйственные и иные нужды.
При распашке земель происходит замедление склонового стекания талой воды, растет инфильтрация и испарение. На полях в районах с недостаточным увлажнением проводятся работы по снегозадержанию. Для этого снежный покров перепахивают поперек склона. Применяемые удобрения улучшают структуру почвы, что увеличивает её водопоглотительную способность. В лесных массивах глубина промерзания меньше, а это способствует тому, что поверхностный сток переходит в подземный.
Исследования показали, что полезащитные полосы лесостепных зон оказывают благоприятное воздействие на водный баланс как облесенных участков, так и межполосных полей. На таких защищенных территориях происходит большее накопление снега и медленное его таяние.
В течение вегетационного периода, с апреля по октябрь, вода из рек изымается на орошение. На жаркие месяцы – июнь-август, приходится наибольший расход воды. Орошаемое земледелие развивается в низовьях Дона, в Заволжье. Существуют безвозвратные потери стока, которые расходуются на испарение, насыщение зоны аэрации, аккумуляцию в бессточных углублениях. Годовой сток рек с безвозвратными потерями значительно уменьшается.
На водный режим рек оказывает влияние осушительная мелиорация. Её проявление зависит от климатических, гидрогеологических, морфологических условий залегания болот, характера питания, размера рек, от системы орошения. В результате можно сформулировать ряд общих выводов:
- Наблюдается увеличение стока половодья и в целом годового стока, что происходит в первые годы после осушения;
- Затем идет снижение стока и приближение его к первоначальной величине;
- В результате осушения мало изменяются максимальные расходы половодья и дождевых паводков.
Все это говорит о том, что на режиме речного стока осушительные мелиорации сказываются благоприятно.
Для нужд сельского хозяйства, энергетики, речного транспорта на определенных участках рек создаются водохранилища. Их ёмкость может быть различной. Крупные водохранилища на участках ниже плотины изменяют водный режим рек. При половодье большая часть стока может быть задержана в водохранилище и расход воды ниже плотины близок к предвесеннему. Во время межени (лето, зима) он может повышаться.
Водохранилища могут быть озерного и речного типа. В России водохранилищ Достаточно много, причем, 41 водохранилище относится к крупнейшим, 64 являются крупными, 210 – средние, 197 малые. Построены они в основном в XX веке и некоторые из них входят в число крупнейших водохранилищ мира.
