Источники питания рек

Источниками питания рек являются водные потоки поступающие из речного бассейна,и  имеющие различное происхождение. Поскольку инженерные сооружения на реках, в том числе и мостовые переходы, строятся на периоды, продолжительность которых не превышает нескольких столетий, то для обоснованного их проектирования необходимо особенно детально изучить именно современный режим рек.

При этом необходимо установить процесс питания реки, режим водного стока как савокупность условий протекания воды и периодических изменений стока , связанных со сменой времени года . Работу реки , то есть современный процесс формирования русла и речной долины, результаттами которого являются определенные размеры русла и закономерные русловые преобразования.

Изображение-1. Карта-схема питания рек в России

Карта-схема питания рек в России

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Питание реки происходит неравномерно. В отдельные относительно короткие отрезки времени, называемые периодами максимального стока, в реку стекают огромные массы воды, образующиеся от сильных дождей, интенсивного таяния снега или ледников и составляющие значительную часть общего годового объема стока.Быстрое стекание в реку больших масс воды вызывает в ней резкое увеличение расхода и связанное сним наполнение русла, то есть подъем уровня воды , носящий название половодья.Термин половодье в проектной практике заменяют словом паводок. На различных реках половодья бывают в разное время года соответственно происхождению максимального стока.

Реки разделяют по типам питания на четыре группы:

I-реки с дождевыми половодьями, питающиеся  в течении года преимущественно дождевыми водами;

II-реки с дождевыми половодьями от талых вод, питающиеся в течении года преимущественно водами от таяния снега;

III-Реки с половодьями от таяния ледников;

IV-реки с комбинированным ( смешанным) питанием, половодья которых обусловлены дождевыми водами, грунтовыми, стоком от таяния снега или ледников.

В тех случаях, когда один из источников питания имеет более 80 % годового стока, ему придается наименование «почти исключительно», остальные источники питания не учитываются. Если вклад данного источника составляет от 50 до 80% годового стока, то ему придается наименование «преимущественно». Наконец, когда преобладающий вид питания не превышает 50% годового стока, то ему придается наименование «преобладает».Такие же градации приняты для характеристики сезонов года весна, лето, осень, зима.

Естественные сочетания различных комбинаций источников питания с разными вариантами распределения стока позволили выделить основные
зональные типы водного режима: полярный, субарктический, умеренный,  субтропический, тропический и экваториальный. Реки полярного типа
питаются за счет таяния полярных льдов и снегов. Сток на них наблюдается только в период короткого полярного лета. Реки субарктического типа питаются талыми снеговыми водами за счет многолетней мерзлоты.

Многие из них промерзают зимой до дна. Подъем воды наблюдается в летнее время (Яна, Индигирка, Вилюй). Первая группа рек, с преобладанием снегового питания, является наиболее распространенной; к ней принадлежит подавляющее большинство рек нашей страны. Бассейны рек со снеговым питанием занимают более 75 % территории Русской равнины.

Западную Сибирь, Средне-Сибирскую низменность, крайний северо-восток Сибири и др. Снеговое питание рек обусловлено таянием в весеннее время снега, накопившегося в течение зимы. Объем воды, поступающей в реки от снеготаяния, зависит от количества снега, накопившегося зимой,метеорологических условий осени и весны, интенсивности таяния снега и других причин.

Несмотря на относительно небольшую продолжительность таяния снежного покрова для равнинных рек (в степной зоне в среднем 5-10 дней, и в лесах севера-30-40 дней), продолжительность стока талых вод составляет 1,5-3 месяца, в течение которых, реки получают 50-80 % всего годового питания. В горных районах таяние снега начинается в предгорьях и с повышением температур воздуха охватывает новые высотные зоны бассейна.

Такие условия снеготаяния являются причиной повторных паводков на некоторых реках. Среди этой группы можно выделить целый ряд характерных типов, отличающихся друг от друга как по количественной доле основного источника питания (снега), так и в части того значения, которое имеют
второстепенные источники питания. Так, реки, стекающие с Алтайских гор, питаются частично за счет таяния высокогорных снегов, однако
последние по своему значению почти равноценны снеговому, поэтому эти реки отнесены к смешанному питанию.

Дождевое питание рек происходит от периодически наблюдающихся дождей (муссонного климата), а также от обложных и ливневых осадков.
Периодические дожди играют большую роль в питании рек тихоокеанского склона (Зеи, Амура и др.).Обложные и ливневые дожди отличаются большим непостоянством и выпадают преимущественно в летнее и осеннее время года. Ливневые осадки могут давать довольно интенсивное питание рекам с небольшими бассейнами, создавая иногда паводки, как это имеет, место на европейской территории.

Здесь выпадающие дожди для некоторых рек являются главным источником питания. Дождевые осадки не полностью поступают в реку, часть из них
теряется безвозвратно на испарение и впитывание в землю. На величину поверхностного питания реки от дождей влияет интенсивность,
продолжительность и частота выпадения осадков, водопроницаемость грунтов, слагающих бассейн, растительный покров, размеры речного
бассейна и рельеф его склонов.

Грунтовое питание. В количественном отношении такие реки занимают подчиненную роль среди других видов питания. Более или менее значительных рек, у которых доля грунтового питания превышала бы 50% годового стока, практически на территории России почти нет. Имеют место лишь сравнительно небольшие районы, где распространены реки смешанного питания с преобладанием грунтового.

К таким районам относятся территории, где обильное грунтовое питание связано с особым геологическим строением (вулканические туфы,
поглощающие осадки), и подгорные шлейфы, где обильный сток с гор поглощается мощными рыхлыми отложениями, а в более низких частях дает начало выходам ключей. Грунтовое питание учитывается, однако, еще весьма не точно. В западных районах Европейской части СССР (например, в бассейне Припяти) доля грунтового питания, по-видимому, значительно выше, чем предполагалось до сих пор, и достигает 50% годового стока.

Ледниковое питание рек наблюдается в условиях высокогорных районов от таяния ледников и вечных снегов. Преобладающее значение ледникового питания наблюдается только в верховьях рек, расположенных близ ледника. На таяние ледников влияет тепловая солнечная энергия, температура воздуха и др. Наибольшее ледниковое питание рек происходит в летнее время, когда и наблюдается резкое увеличение их водоносности; например, на р. Сыр-Дарье максимальные расходы воды проходят обычно в теплые месяцы года (июнь-август).

Преимущественно ледниковое питание имеют верховья горных рек Средней Азии и Кавказа. Искусственное питание рек может быть обусловлено деятельностью человека посредством отвода воды одной реки в другую. Например, в 70 целях орошения земель в бассейнах рек Егорлык и Западного Маныча прорыт Невинномысской канал, который забирает воду из Кубани и сбрасывает ее в Егорлык, намного увеличивая его водность.

Смешанное питание рек является самым распространенным и обусловлено участием различных видов питания реки в течение года;
например, питание Кубани происходит снеговыми, ледниковыми, дождевыми и подземными водами. Питание подземными водами осуществляется непосредственным выходом их в речное русло. Доля подземного питания рек колеблется от 0 до 40 %, иногда до 60 % от общего годового питания рек. Запасы подземных вод пополняются в основном весной, в муссонном климате поздним летом и осенью от выпадения дождей.

Измерение уровня воды в реке

График изменения уровня воды во времени называется водомерным графиком для данного пункта и представляет собой наглядное изображение хода питания реки.

Рисунок-5. Водомерные графики рек разных типов питания

Водомерные графики рек разных типов питания

 

 

 

 

 

 

 

 

На рисунке -5 представлены водомерные графики рек различных типов питания :

а) Река Амур дождевого питания, отличающейся многочисленностью половодий в теплое время года, вызываемых отдельными сильными дождями;

б) Река Воронеж, питающейся в основном от таяния снега с одним четко выраженным весенним половодьем;

в) Река Нарын-ледникового питания , большое число пиков летнего половодья на которой объясняется колебаниями температуры в зоне ледников;

г)Река Кубань-смешанного питания, где на летнее половодье от таяния ледников накладываются половодья дождевого происхождения. При анализе водомерных графиков различных рек необходимо учитывать что изменение уровня воды в отдельные моменты времени могут быть вызваны не только изменением притока воды в реку, но и заторами льда, зажорами шуги, а иногда и другими причинами ( нагонными ветрами, подпором от другой реки, сливающейся с изучаемой рекой, и так далее.

Рисунок-6.Гидрограф реки

Гидрограф реки

 

 

 

 

 

 

 

 

Учет таких обстоятельств весьма важен для правильного перехода от водомерного графика  к гидрографу, то есть к графику изменения расхода во времени ( смотри рисунок-6). Площадь фигуры, образованной линией гидрографа и осями координат представляет собой объем годового стока.Площадь стока этой фигуры, ограниченной двумя любыми ординатами, отвечает объему стока Q  за соответствующий интервал времени.

В зависимости от хода питания гидрографы и водомерные графики могут быть одномодальные ( при одном половодье) или многомодальные ( при нескольких половодьях в течении года). Следует иметь в виду, что при нескольких половодьях в течении года они могут быть различного происхождения. Так на Амуре, первое чаще всего невысокое половодье образуется при стоке талых вод от таяния снега, а все остальное относятся к дождевым. В отдельные годы дождевые половодья обычно значительной высоты, оказываются ниже, чем половодья от стока талых вод.

 

*****
РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!
*****

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Беларуская моваEnglishFrançaisDeutschКыргызчаLatviešu valodaLietuvių kalbaLëtzebuergeschRomânăРусскийУкраїнська
Optimized with PageSpeed Ninja