Питание рек, их типы и источники

Типы питания рек

Речной сток образуется вследствие поступления в реки осадков, или вод атмосферного происхождения. Одна часть осадков с водами рек стекает в бессточные озера или океан, другая — испаряется.

Непосредственные пути поступления вод в реки могут в корне отличаться друг от друга.

Выделяют следующие типы питания рек:

• дождевое;
• снеговое;
• ледниковое;
• подземное.

Дождевой тип питания является основным видом в условиях теплого климата. Сток рек Амазонка, Брахмапутра, Ганг и Меконг формируется главным образом за счет дождевых вод. В глобальном масштабе такой тип питания является основным типом.

Снеговое питание является вторым по важности типом питания рек, особенно в условиях умеренного климата. Подземное питание занимает 3-е место по объему поступающих вод в реки (1/3 объема речного стока приходится на его долю). Именно подземное питание обеспечивает большую продолжительность или постоянство стока реки на протяжении всего года, что и создает реку. Ледниковое питание обеспечивает всего лишь около 1 % стока рек.

Дождевое и снеговое питание

Все дожди можно разделить на обложные дожди или ливни. Для характеристики осадков в виде дождя используют такие показатели, как: слой выпавших осадков (мм); интенсивность выпадения (мм/час, мм/мин); продолжительность (минуты, часы, сутки) и площадью распространения (кв. км.).

На создание речного стока, восполнения подземных вод оказывают влияние время и продолжительность дождей, площадь распространения, интенсивность. Чем больше продолжительность, площадь распространения и интенсивность дождевых осадков, тем больше величина дождевого паводка. Катастрофические паводки по этим причинам происходят обычно только на средних и малых реках.

Длительные дожди пополняют подземные воды. Чем суше почва и ниже влажность воздуха в период дождя, тем больше воды расходуется на испарение и инфильтрацию, следовательно, тем меньше дождевой сток. Если же дожди выпадают при пониженной температуре на влажную почву, то они дают больше дождевого стока.

В зависимости от влажности воздуха и состояния подстилающей поверхности один и тот же дождь в одних случаях выступает как стокообразующий, а в других – стока не дает.

Рисунок 1. Снеговое питание рек. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Вода снежного покрова служит главным источником питания рек в умеренных широтах. В зависимости от плотности и толщины снежного покрова снег при таянии может давать разные слои воды. Снеговые запасы воды определяют с помощью снегомерных съемок.

Запасы воды в снеге напрямую зависят от зимних осадков. В снежном покрове они распределяются неравномерно, что определяется высотой местности, неровностями рельефа, экспозицией склонов, влиянием растительного покрова и др.

В результате работы ветра, в ложбинах, оврагах, понижениях за зиму накапливается намного больше снега, чем на ровной поверхности. Много снега собирается в местах скопления кустарниковой растительности и на опушках леса.

После достижения положительных значений температуры воздуха и при положительном тепловом баланса на поверхности снега начинается снеготаяние. Водоотдача происходит позже и зависит от физических качеств снега - капиллярных свойств, зернистости и др. Сток проявляется после начала водоотдачи.

Весной снеготаяние проходит три периода:

• начало – снег лежит сплошным покровом, таяние происходит медленно, водоотдачи практически нет, не формируется сток (стаивает до 30% снега);
• сход основной массы снежного покрова - интенсивная водоотдача, появляются проталины, стремительно нарастает величина стока (стаивает до 50% снега);
• окончание таяния - стаивают остатки снега (стаивает до 20% снега).

Максимальная водоотдача (80%) наблюдается в течение второго периода.

Интенсивность снеготаяния определяется природой изменения температуры воздуха и особенностями подстилающей поверхности.

Объемы половодья весной определяются: запасом воды в снежном покрове, фильтрационными свойствами почвы, интенсивностью снеготаяния.

Влажная или мерзлая почва уменьшает инфильтрационные потери и повышает талый сток.

Подземное питание рек

Подземное питание рек определяется природой взаимодействия грунтовых (подземных) и речных вод. Подземные воды образуются в результате просачивания осадков (дожди и тающий снег) через пустоты в грунтах и почве. При достижении водой водоупорного слоя (глинистые отложения), она начинает накапливаться и формирует слой водопроницаемого пласта – водоносный горизонт, насыщенный водой, движущейся под влиянием силы тяжести по поверхности водоупора в направлении его уклона.

В местах отрицательных форм рельефа (овраги, речные долины, озерные котловины), где происходит раскрытие водоносного слоя, подземные воды выходят на поверхность в виде рассредоточенного высачивания на участке склона или родников.

Грунтовые и межпластовые воды существуют на протяжении всего года и обеспечивают питание рек круглогодично. В зоне многолетних мерзлых пород в питании рек принимают участие только подмерзлотные воды.

Типы водного режима подземных вод:

• Сезонный тип. Осеннее и весеннее питание. Максимальное повышение уровня воды весной.
• Кратковременный летнего питания. Максимальное повышение уровня воды в июне и июле. Характерен для зон вечной мерзлоты.
• Круглогодичный (в основном, зимне-весеннего питания). Максимальное повышение уровня воды наблюдается в феврале – апреле.

Ледниковое питание

Ледниковое питание имеют только реки, вытекающие из районов с высокогорными снежниками и ледниками. Область питания – это поверхность ледника, где происходит накопление его массы. Избыток льда под воздействием градиентов давления и силы тяжести смещается в область, где расход льда на таяние и испарение превышает его накопление – область абляции, или для горных ледников – язык ледника.

Изменение формы, объема, массы ледника называется режимом ледника, которые проявляется в его передвижениях.

Чем больше оледенение бассейна ледника, тем выше доля ледникового питания в речном стоке.

На водный режим ледники оказывают следующее действие:

• регулируют сток, в засушливые жаркие годы уменьшение осадков компенсируется повышенным ледниковым питанием и наоборот;
• перераспределяют сток в течение года – перемещают половодье с весеннего сезона на летний;
• влияют на возникновение на разных участках рек вблизи ледников внутрисуточных колебаний стока.