Меню

Источники питания рек классификация по источникам питания

Классификация рек по питанию и водному режиму по М. И. Львовичу.

Реки России. классификация рек по источникам питания и водному режиму. Хозяйственное значение рек.

Питание рек. Типы питания рек. Источники питания рек.

Питание рек зависит от многих факторов. Основным из них является размер водосборного бассейна, так как большой и стабильный сток требует значительной дренируемой территории. Климат является решающим фактором; нередко более крупный бассейн реки сухого региона дает воды столько же, сколько и гораздо меньший бассейн реки региона с влажным климатом. При отсутствии осадков реки переходят на питание грунтовыми водами.

В настоящее время существует несколько классификаций рек по типам питания и водному режиму, авторами которых являются А. И. Воейков, М. И. Львович, и М. Б. Зайков. Первая классификация, взятая впоследствии за основу другими учеными, была предложена Александром Ивановичем Воейковым в 1884 году. Классификация А. И. Воейкова не потеряла своей актуальности и в наше время. Впоследствии данная классификация была усовершенствована другими учеными.

Классификация рек по питанию и водному режиму по А. И. Воейкову (Климатическая классификация рек).

Среди типов питания рек А. И. Воейков выделил два основных типа – снеговое и дождевое, и два производных – ледниковое и смешанное. В данной классификации, помимо различных типов питания рек (например, отсутствие или наличие на реках половодья), учтены и некоторые фазы водного режима рек, основные формы рельефа (горы и равнины), а также географическое положение выделенных типов рек. В круговороте воды Воейков рассматривал испарение как противоположность осадкам, и считал, что соотношение между данными противоположными процессами определяет режим рек и густоту речной сети.

В зависимости от источников водного питания и климата ученый выделил девять главных типов рек.

1) Тип А. Реки, которые получают воду от таяния снега на равнинах и на невысоких, до 1000 м, горах. В чистом виде этот тип нигде не существует. Наиболее приближены к нему реки в северной части Северо-Американского материка и Сибири, где продолжительность снежного покрова составляет 8-10 месяцев.

2) Тип B. Реки, которые получают воду от таяния снега в горах. В чистом виде данный тип также не существует, но существует большее приближение к нему, чем к типу А. Реки данного типа протекают в западных частях горных массивов, расположенных в центре Азии. Среди них такие реки, как Сыр-Дарья, Амур-Дарья, Верхний Инд, Тарим.

3) Тип С. Реки, которые получают от дождей и имеют половодье в летний период. Данный тип рек приурочен к тропическим дождям и дождям муссонов.

4) Реки Типа D. Для них характерно половодье в весенний период или в начале лета, связанное с таянием снега, при этом значительную часть воды получающие от дождей. Реками данного типа охвачена вся Европейская Россия, Северная и Западная Сибирь, Восточная Германия, север США и часть Канады.

5) Реки типа Е – получающие воду от дождей. Данные реки полноводнее в холодные месяцы года, но разница невелика. Реки этого типа преобладают в Средней и Западной Европе.

6) Тип F. Реки, получающие воду от дождей. Эти реки полноводнее в зимний период, и разница значительна. Реки данного типа протекают в Южной Европе (Испания, Италия).

7) Тип G. Отсутствие постоянных водотоков, в том числе и рек, вследствие сухости климата. Данный тип относится к большей части Аравии, Сахаре, большей части центральных плоскогорий Азии, части территории Южной Америки, части Аралокаспийской низменности, к большей части внутренней Австралии, обширным плоскогорьям Северной Америки.

8) Тип Н. Реки, которые получают воду лишь в короткий период дождей и некоторое время после. В остальное время либо пересыхают, либо превращаются в ряд луж с подземным течением в промежутках между ними. К таким рекам можно отнести реки части киргизских степей, степной части Крыма, части Монголии, реки степей по нижнему течению Аракса и Куры, реки многих местностей Северной Америки и Австралии.

9) Тип I. Отсутствие рек вследствие сплошного покрытия ледниками и снегом. Здесь реки заменяются ледниками с подледными водотоками, выносящими избыток осадков в более низкие долины или испарением.

Классификация рек по питанию и водному режиму по М. И. Львовичу.

М. И. Львович усовершенствовал классификацию А. И. Воейкова за счет количественной оценки источников питания рек и сезонного распределения стока. К дождевому, снеговому и ледовому источникам питания, выделенных Воейковым, Львович добавил подземный (грунтовый) тип питания.

Для каждого из четырех источников питания существует три градации:

1. «Почти исключительно». Основной источник питания имеет более 80 % годового стока, остальные источники питания не учитываются.

2. «Преимущественно» – если доля годового стока, приходящаяся на основной источник питания составляет от 50 до 80 %.

3. «Преобладает». Вклад основного источника не превышает 50 %.

Эти же градации приняты и для характеристики сезонов года – весны, лета, осени и зимы. Таким образом, классификационная система Львовича позволяет рассчитывать сочетание 12 групп источников питания (дождевой, снеговой, ледовый, грунтовый, по три градации в каждом) с 12-ю группами распределения речного стока по сезонам (весна, лето, осень, зима, по три градации в каждом). Получается 144 различных варианта режима рек. Некоторые из вариантов теоретически возможны, например, преобладание ледникового или снегового питания зимой, однако часть сочетаний, теоретически возможных, на практике еще не обнаружена.

Из естественных сочетаний комбинаций источников питания с разными вариантами распределения стока выделено 6 основных зональных типа водного режима рек: экваториальный, тропический, субтропический, умеренный, субарктический, полярный.

Естественные сочетания различных комбинаций источников питания с разными вариантами распределения стока позволили выделить основные зональные типы водного режима равнинных рек: полярный, субарктический, умеренный, субтропический, тропический и экваториальный.

Реки полярного типа – большую часть года замерзшие, в период короткого лета имеют ледниковое питание и сток.

Реки субарктического типа. Имеют преимущественно снеговое питание, подземное питание почти полностью отсутствует из-за многолетней мерзлоты. Зимой многие небольшие реки промерзают до дна и не имеют стока. Вскрываются в конце мая – начале июня, половодье летнее. К данному типу рек относятся Яна, Индигирка, Хатанга.

Реки умеренного типа, в свою очередь, подразделяются на четыре подтипа рек по сезонному распределению стока и источникам питания:

– реки на западных побережьях с морским климатом имеют преимущественно дождевое питание с равномерным годовым распределением стока с небольшим увеличением зимой за счет сокращения испарения (Сена, Темза и другие);

– реки, протекающие в районах с переходным климатом от морского к континентальному имеют смешанное питание с преобладанием дождевого над снеговым, с невысоким весенним половодьем (Эльба, Одер, Висла и другие);

– реки, протекающие в районах континентального климата имеют преимущественно снеговое питание и весеннее половодье (Волга, Обь, Лена, Енисей и другие);

– реки на восточных побережьях с муссонным климатом имеют, в основном, дождевое питание и летнее половодье (Амур).

Реки субтропического типа имеют преимущественно дождевое питание, но по сезонному распределению стока разделяются на два подтипа:

– у рек на западных побережьях материков с средиземноморским климатом основной сток зимний (Гвадалквивир, Гвадиана, Дуэро, Тахо и другие);

– у рек, протекающих на восточных побережьях в муссонном климате сток летний (Хуанхэ, притоки Янцзы).

Реки тропического типа. Сток рек тропического типа формируется за счет летних муссонных дождей в субэкваториальном климатическом поясе и преимущественно летних дождей на восточных побережьях тропического пояса, поэтому для данных рек характерно половодье в летний период. Реки: Ориноко, Замбези, и другие.

Для рек экваториального типа характерно обильное дождевое питание, большой и относительно равномерный сток на протяжении всего года. Увеличение стока наблюдается осенью соответствующего полушария. Реки экваториального типа: Амазонка, Конго и другие.

Это что касается равнинных рек. Для горных же рек характерна вертикальная поясность: с возрастанием высоты над уровнем уровнем моря гор у рек увеличивается доля снегового, а затем и ледникового питания. У горных, и в особенности у высокогорных рек, период половодья приходится на лето.

Наиболее интенсивные, а нередко даже и катастрофичные летние половодья происходят на реках, берущих начало высоко в горах, а в среднем и нижнем течении имеющих обильное питание муссонными дождями. Это реки Инд, Ганг, Меконг,Брахмапутра, Иравади, Хуанхэ , Янцзы и другие.

Источник

Типы рек по источникам питания

Типизация в гидрологии, как и во всякой науке, имеет весьма важное значение. Она помогает разобраться в сложном многообразии явлений природы. Тем более это важно в отношении режима рек Советского Союза, отличающегося большим разнообразием.

Классификацию рек впервые дал в 1884 г. выдающийся русский ученый А. И. Воейков в своем замечательном труде «Климаты земного шара, в особенности России». Эта классификация сыграла большую роль в развитии знаний о водном режиме рек и известна в литературе под названием климатической классификации. Так она названа потому, что основой ее являлось известное положение А. И. Воейкова о том, что «реки можно рассматривать как продукт климата». Следовательно, по режиму рек можно судить о климате и наоборот.

Позднее, уже в современный период, М. И. Львович на основе генетического расчленения гидрографа стока рек дал не только качественную, но и количественную характеристику отдельных видов питания. Он же составил карту распространения типов рек ло источникам питания на территории СССР (рис. 26). Следует иметь в виду, что эта карта относится лишь к средним и малым речным бассейнам. Большие реки со сложным режимом имеют комбинированное питание.

Рис. 26. Типы рек СССР по источникам питания (по М. И. Львовичу).

1 (S) — почтя исключительно снеговое питание (снеговое питание составляет более 80%). 2 (Sx) — преимущественно снеговое питание (> 50%). 3 (R) — почти исключительно дождевое питание (дождевое питание составляет более 80%), 4 (Rx) — преимущественно дождевое питание (> 50%), 5 (Gх) — преимущественно ледниковое питание, 6 (sx) — смешанное питание (преобладает снеговое), 7 (rх) — смешанное питание (преобладает дождевое). 8 (gx) — смешанное питание (преобладает ледниковое), 9 — смешанное питание (преобладает грунтовое). Буква «х» в условных обозначениях заменяет тот или иной второстепенный вид питания.

Рассмотрим основные типы рек по источникам питания и их географическое распространение на территории СССР. Для краткости обозначим виды питания следующими символами: снеговое — Ss, дождевое — Rr, грунтовое — Uu и ледниковое — Gg, причем большими буквами будем пользоваться в случаях, если доля того или иного вида питания превышает 50%, а малыми, когда она менее 50% годового стока. Если тот или иной источник является явно преобладающим и его доля составляет более 80% годового стока, то реки можно отнести к типу с почти исключительно снеговым (дождевым, ледниковым или грунтовым) питанием; реки, в питании которых это преобладание менее резко выражено и доля одного из источников составляет от 50 до 80% годового стока, можно причислить к водотокам преимущественно снегового (дождевого, грунтового или ледникового) питания; наконец, реки, в питании которых нет резкого преобладания какого-либо из источников питания и доля каждого из них не превышает 50% общего годового стока, можно считать водотоками со смешанным питанием. В зависимости от той роли, которую играет тот или иной источник питания в формировании режима рек, можно выделить четыре основные группы рек: реки с преобладанием:

1) снегового,
2) дождевого,
3) ледникового,
4) грунтового питания.

Первая группа рек, с преобладанием снегового питания, является наиболее распространенной; к ней принадлежит подавляющее большинство рек нашей страны, причем примерно на 80 % ее территории талые снеговые воды являются основным источником питания, формирующим сток рек.

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. Реки, у которых доля снегового питания составляет более 80%, распространены в засушливых степных и полупустынных районах, а именно: в Нижнем Поволжье, Казахстане, в Причерноморской низменности (район нижнего Днепра). Примерами этого типа рек могут служить: Большой и Малый Узени, Эмба, Нура, Сары-Су и др. К рекам, у которых доля снегового питания составляет от 50 до 80%, относятся почти все большие реки: Печора, Северная Двина, Днепр, Дон, Волга, Обь, Енисей и др. Значительное место среди водотоков этой группы занимают реки смешанного питания с преобладанием снегового. К этому типу принадлежат, например, реки северо-запада Европейской части СССР (Волхов, Нева, Западная Двина и др.), а также реки горных районов Кавказа, Средней Азии, Алтая (за исключением высокогорных областей).

Читайте также:  В довершении реки 5 букв сканворд

В зависимости от доли участия и места, которое занимаюг другие источники питания, кроме снегового, можно выделить еще несколько характерных типов. В их числе тип преимущественно снегового питания со значительной долей дождевого питания (Sr). Важнейшей особенностью, отличающей его от других типов, является исключительно бедное грунтовое питание, которое обычно составляет не более 1-5% от годового стока. Границы распространения рек этого типа питания совпадают с границей мерзлотной геозоны, занимающей почти половину территории СССР, где грунтовые воды большую часть года скованы вечной мерзлотой.

В лесной зоне (вне области вечной мерзлоты) распространен тип рек также преимущественно снегового питания, но со значительной долей дождевого и грунтового питания (Sru). К нему принадлежат бассейны Верхней Волги, Камы, Северной Двины, Печоры и других рек. Примером рек этого типа может служить р. Москва, у которой на долю снегового питания (S) падает 65%, дождевого (r) -20% и грунтового (u) — 15%.

Южнее, в лесостепной и степной зонах, возрастает доля снегового питания и вместе с тем резко уменьшается роль дождевого питания, так как осадки от дождей обычно теряются здесь на испарение и стока не дают. Поэтому для этих зон характерен тип рек преимущественно снегового питания со значительной долей грунтового и при очень малом дождевом питании (Su). Примером рек данного типа является Дон, который имеет следующее распределение стока по источникам питания: S = 70%, u = 27% и r = 3%.

Такое распределение стока по источникам питания в условиях лесостепной и степной зон имеет место лишь для относительно больших рек с эрозионным врезом ниже уровня грунтовых вод.

Что касается малых рек, то у них доля снегового питания еще больше возрастает (до 80-100%), тогда как грунтовое питание уменьшается до 0-20%.

Если рассмотреть смену типов рек данной группы по территории Европейской части СССР в направлении с севера на юг, то можно заметить следующую закономерность. В северной части, в районе распространения вечной мерзлоты, преобладает тип рек Sr, южнее, в лесной зоне, он сменяется типом Sru, еще южнее, в лесостепной и степной зонах, распространен тип Su и, наконец, в полупустынных районах Прикаспия — S. Характерно, что в направлении с севера на юг доля снегового питания растет: от 50-60% в северной части, до 80-100% годового стока — на юге.

Вторая группа рек, с преобладанием дождевого питания, имеет уже значительно меньшее распространение по сравнению с реками преимущественно снегового питания.

Почти исключительно дождевое (R) и преимущественно дождевое питание (Ru) характерно для рек Закавказья (Колхидская низменность). Для территории Дальнего Востока, с его муссонным климатом, преобладающим является тип рек преимущественно дождевого питания (Rs); снеговое питание здесь имеет второстепенное значение, а грунтовое питание очень мало. Этот же тип встречается в верховьях Яны и Индигирки, что объясняется исключительно бедными зимними осадками в этом районе.

Тип Rs, выделенный М. И. Львовичем для верховьев Яны и Индигирки, едва ли правильно отождествлять с типом рек Дальнего Востока, ибо значительную роль здесь играет высокогорно-снеговое, а отчасти ледниковое питание, а также питание за счет наледей, особенно заметное на малых реках; это не было учтено автором классификации по причине того, что современное оледенение в районе Верхояно-Колымской горной страны было установлено позднее.

Реки смешанного питания с преобладанием дождевого встречаются в Закавказье, Крыму и Карпатах. Третья группа рек, с преобладанием ледникового питания, имеет сравнительно ограниченное распространение. Различные типы рек этой группы встречаются в высокогорных районах, где значительные площади покрыты ледниками и вечными снегами. Чисто ледниковое питание обычно трудно отделить от высокогорно-снегового.

Рек почти исключительно ледникового питания (G), т. е. таких, у которых этот вид питания составлял бы более 50%, нет, за исключением верховьев некоторых рек. К числу рек почти исключительно ледникового питания (включая и снеговое) условно, повидимому, можно отнести реки Арктической зоны. Преимущественно ледниковое питание (25-50% годового стока) свойственно многим горным рекам Средней Азии (Gus) и Большого Кавказа (Grsu). Ледниковое питание играет здесь важную роль и накладывает характерный отпечаток на режим рек. Смешанное питание с преобладанием ледникового отмечается на реках Алтая (gsru) и в некоторых районах Камчатки (gsu).

Четвертая группа рек, с преобладанием грунтового питания, имеет малое распространение на территории СССР. Грунтовые воды являются неотъемлемым элементом питания почти всех рек, однако в количественном отношении они 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 СССР почти нет. Имеют место лишь сравнительно небольшие районы, где распространены реки смешанного питания с преобладанием грунтового. К таким районам относятся: южная часть Армянского нагорья (us), где обильное грунтовое питание связано с особым геологическим строением (вулканические туфы, поглощающие осадки), и подгорные шлейфы Средней Азии (us), 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, повидимому, значительно выше, чем предполагалось до сих пор, и достигает 50% годового стока.

Рис. 27. Типы полного режима рек СССР (по Б. Д. Зайкову).

Основные типы режима рек

Классификация рек по источникам питания все же не дает еще достаточно полного представления о режиме рек и о колебании их расходов и уровней в течение года. В этом отношении весьма интересной представляется попытка Б. Д. Зайкова установить характерные для рек СССР типы режима. Б. Д. Зайков все реки СССР делит на три основные группы:

1) реки с весенним половодьем;
2) реки с половодьем в теплую часть года;
3) реки с паводочным режимом.

Реки первой группы характеризуются периодически повторяющимися весенними половодьями, формирующимися за счет таяния снега в их бассейнах. Ко второй группе относятся реки, у которых половодье наблюдается в теплую половину года и обусловливается выпадением дождей или таянием высокогорных снегов и ледников. Наконец, к третьей группе относятся реки, отличающиеся частыми кратковременными паводками, которые могут проходить в любое время года; в межпаводочные же периоды у них наблюдается резкое снижение стока. Перечисленные группы в свою очередь делятся на ряд типов, распространение которых по территории СССР показано на карте (рис. 27).

К группе рек с весенним половодьем принадлежит большинство рек СССР. По характеру весеннего половодья и другим особенностям режима реки этой группы разделяются на несколько типов, а именно: казахстанский, восточноевропейский, западносибирский, восточносибирский и алтайский.

Реки с казахстанским типом режима отличаются исключительно резко выраженной высокой волной весеннего половодья; в остальное время года они крайне маловодны, причем многие из них вообще пересыхают. Распространены они в засушливых полупустынных и степных районах Казахстана, Южном Заволжье, на северной окраине Арало-Каспийской низменности, т. е. в местах, где снег является основным и почти единственным источником питания рек. В качестве, примера можно привести pp. Hypy, Сары-Су и др. Почти аналогичный характер режима имеют реки Барабинской, Кулундинской и Ишимской степей Западной Сибири и верховьев р. Тобола.

Восточноевропейский тип режима рек, характеризуется высоким весенним половодьем, низкой летней и зимней меженью и повышенным осенним стоком за счет дождей. Наиболее ярким примером данного типа режима является Волга. На реках, расположенных в более южных районах Восточно-Европейской равнины, осенний паводок выражен слабо (Дон и другие реки).

Западносибирский тип режима рек отличается невысоким и растянутым весенним половодьем, повышенным летне-осенним стоком и низкой зимней меженью. Сглаженное половодье обусловливается не только равнинным характером рельефа, но и сильной заболоченностью Западно-Сибирской низменности. Особенно хорошо этот тип режима выражен у рек лесной зоны: Западной Сибири (pp. Васюган, Кеть, Омь и др.).

Для рек восточносибирского типа режима характерно высокое весеннее половодье, летне-осенние паводки и исключительно-низкий сток в зимний период вплоть до полного перемерзания к прекращения руслового стока даже на значительных реках. Это объясняется скудностью грунтового питания рек в условиях вечной мерзлоты. Примером данного типа режима могут служить pp. Алдан, Нижняя Тунгуска, Колыма и др.

Алтайский тип режима рек отличается невысоким и растянутым половодьем, имеющим на графике гребенчатый вид, повышенным летне-осенним стоком и низким стоком в зимнее-время. Растянутый характер половодья в основном определяется режимом таяния снега в горах и условиями стока дождевых осадков. Таяние снега в горных условиях, даже в границах небольших бассейнов, происходит не одновременно по всей площади, а по отдельным высотным зонам и склонам, в силу чего талые воды поступают в реки одновременно со сравнительно небольших площадей, а это делает половодье затяжным и обусловливает относительно невысокие амплитуды колебания уровня воды. В случаях, когда происходит интенсивное таяние снега, наблюдаются отдельные, более или менее высокие волны преимущественно в лобовой части основной волны половодья. Осадки, выпадающие в виде дождей, также вызывают увеличение стока в реках, однако подъемы воды от них обычно характерны для тыловой части основной волны половодья. Кроме Алтая, реки с таким типом режима распространены на Кавказе, в Средней Азии и Сахалине.

Группа рек с половодьем в теплую часть года. Эта группа рек может быть разделена на два типа: дальневосточный и тянь-шанский.

Для рек с дальневосточным типом режима характерно невысокое и сильно растянутое половодье в теплую часть года, имеющее гребенчатый вид, и очень низкий сток в остальное время. Основным источником питания рек этого типа являются дождевые осадки. Многие реки зимой полностью перемерзают, и русловой сток их прекращается. Этот тип режима охватывает реки Дальнего Востока, Восточных Саян, Забайкалья, Витимо-Олек-минской горной страны и Яно-Индигирского района.

Тянь-шанский тип по внешнему характеру половодья несколько сходен с дальневосточным, однако летние паводки рек этого типа имеют иное происхождение; дело в том, что половодье формируется не. дождевыми, а талыми водами, образующимися от таяния высокогорных снегов и ледников. Таким образом, режим стока теснейшим образом связан с ходом температуры, причем наибольшие его значения относятся к периоду наиболее высоких температур воздуха. Эта связь проявляется не только в сезонном разрезе, но и в течение суток (суточный ход стока, примерно соответствующий суточному ходу температуры воздуха). Характерно, что обычно максимум стока несколько запаздывает по сравнению со временем наступления максимума температуры воздуха. Тянь-шанский тип режима свойственен рекам горных систем Средней Азии — Тянь-Шаня и Памира — и рекам высокогорных областей Большого Кавказа и Камчатки.

Группа рек с паводочным режимом. Среди рек этой группы можно выделить следующие характерные типы: причерноморский, крымский и северокавказский.

Причерноморский тип режима, образующийся в условиях теплого и влажного климата западного Закавказья, отличается паводочным режимом в течение всего года. Он обусловлен обильными дождями от влажных ветров, дующих со стороны моря. Типичным примером является р. Сочи. Примерно похожий режим имеют притоки Днестра, стекающие с Карпатских гор.

У рек с крымским типом режима паводки наблюдаются в течение всего года, за исключением летнего или летне-осеннего периода, когда устанавливается межень, причем многие реки даже пересыхают; примером является р. Салгир. Близки к этому типу по своему режиму реки Ленкорани на Кавказе и Жмудских высот в Прибалтике.

Читайте также:  Река уругвай площадь бассейна

Реки с северокавказским типом режима имеют устойчивую межень в холодную часть года, а в летний период для них характерны частые паводки. К ним относятся преимущественно водотоки, стекающие с восточной половины северного склона Большого Кавказа.

Источник

Водное питание рек и его виды

Речной водный сток формируется в результате поступления в реки с их водосборов вод атмосферного происхождения, при этом часть атмосферных осадков стекает с реками в океан или бессточные озёра, другая часть – испаряется. Однако при единстве атмосферного происхождения в конечном счёте всех речных вод непосредственные пути поступления вод в реки могут быть различными. Выделяют четыре вида (или источника) водного питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое и подземное. Для рек в условиях тёплого климата главный вид питания – дождевое. Сток таких крупнейших рек, как Амазонка, Ганг и Брахмапутра, Меконг, формируется в основном дождевыми водами. Этот вид питания рек в глобальном масштабе – главнейший: на его долю приходится более трети всего водного стока рек. Вторым по важности служит снеговое питание. Его роль весьма велика в питании рек в условиях умеренного климата (не менее 1/3 водного стока). Третье место по объёму поступающих в реки вод занимает подземное питание (на его долю в среднем приходится около 30% объёма речного водного 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 в водном питании рек занимает ледниковое питание (около 1% стока рек мира).

Дождевое питание

Каждый дождь характеризуется слоем выпавших осадков (мм), продолжительностью (минуты, часы, сутки), интенсивностью выпадения (мм в минуту, мм в час) и площадью распространения (км 2 ). В зависимости от этих характеристик дожди можно подразделить, например, на ливни и обложные.

Интенсивность, площадь распространения и продолжительность выпадения дождей определяют многие особенности формирования речного водного стока и пополнения подземных вод. Чем больше интенсивность, площадь распространения и продолжительность дождя, тем больше величина дождевого паводка. Чем больше отношение между площадью распространения дождя и площадью всего бассейна реки, тем также больше величина возможного паводка. Экстремальные паводки происходят по этим причинам обычно лишь на малых и средних реках. Пополнение подземных вод, как правило, происходит при длительных дождях. Чем меньше влажность воздуха и суше почва в период выпадения дождя, тем больше затраты воды на испарение и инфильтрацию и тем меньше величина дождевого стока. Наоборот, дожди, выпадающие на влажную почву при пониженной температуре воздуха, дают большую величину дождевого стока. Таким образом, один и тот же дождь в зависимости от состояния подстилающей поверхности и влажности воздуха может быть в одних случаях стокообразующим, а в других – почти не давать стока.

Снеговое питание

В умеренных широтах основным источником водного питания рек служит вода, накапливающаяся в снежном покрове. Снег в зависимости от его плотности и толщины снежного покрова может при таянии дать разный слой воды. Запасы воды в снеге (величину, очень важную для предсказания объёма талого стока в период половодья) определяют с помощью снегомерных съёмок. Запасы воды в снеге в бассейне реки зависят от величины зимних осадков, в свою очередь определяемой климатическими условиями. Запасы воды в снежном покрове распределяются по площади бассейна реки обычно неравномерно – в зависимости от высоты местности, экспозиции склонов, неровностей рельефа, влияния растительного покрова и т.д. Следует различать процессы снеготаяния и водоотдачи снежного покрова, т.е. поступления не удерживаемой снегом воды на поверхность почвы. Снеготаяние начинается после достижения температурой воздуха положительных значений и при условии положительного теплового баланса на поверхности снега. Водоотдача начинается позже начала снеготаяния и зависит от физических свойств снега – зернистости, капиллярных свойств и т.д. Сток возникает только после начала водоотдачи.

Подземное питание

Оно определяется характером взаимодействия подземных (грунтовых) и речных вод. Направленность и интенсивность этого взаимодействия зависят от взаимного положения уровня воды в реке, высоты кровли водоупорного пласта грунта и уровня грунтовых вод, в свою очередь зависящего от фазы водного режима реки и гидрогеологических условий. Подземное питание рек обычно наибольшее в межень, когда грунтовые воды поступают в реку. В половодье уровень воды в реке, как правило, выше уровня грунтовых вод и поэтому в это время река питает грунтовые воды.

Ледниковое питание

Такое питание имеют лишь реки, вытекающие из районов с высокогорными ледниками и снежниками. Вклад ледникового питания в речной водный сток тем больше, чем больше доля общей площади бассейна реки занята ледниками. Этот вклад наибольший в самых верхних частях горных рек.

У каждой реки доля отдельных видов водного питания может быть разной. Определение в каждом конкретном случае вклада различных видов питания в речной водный сток – задача исключительно сложная. Наиболее точно её можно решить либо с применением «меченых атомов», т.е. путём радиоактивной «маркировки» вод различного происхождения, либо путём анализа изотопного состава природных вод. Более простой, но приближённый способ выделения различных видов питания – это графическое расчленение гидрографа реки.

В настоящее время наиболее распространена классификация рек по видам (или источникам) питания М.И. Львовича Львович Михаил Исаакович (1906–1998), известный советский гидролог, доктор географических наук (1942). Внёс большой вклад в изучение мирового водного баланса, питания и режима рек. Создал первые в СССР карты стока рек мира и водного баланса страны. . Для определения степени преобладания того или иного вида питания приняты три градации. Если один из видов питания даёт более 80% годового водного стока реки, следует говорить об исключительном значении данного вида питания (вклад других видов питания не учитывается). Если на долю данного вида питания приходится от 50 до 80% водного стока, то этому виду питания придается преимущественное значение (другие виды питания упоминаются, если на долю каждого из них приходится больше 10% годового водного стока). Если же ни один из видов питания не дает больше 50% годового стока, то такое питание называют смешанным и иногда указывают некоторые виды питания в порядке убывания их вклада в сток реки. Указанные диапазоны градаций (80 и 50%) относятся ко всем видам питания, кроме ледникового. Для ледникового питания соответствующие диапазоны градаций уменьшены до 50 и 25%.

Бóльшая часть рек на территории бывшего СССР имеет преобладающее снеговое питание. Почти исключительное снеговое питание имеют реки Северного Казахстана и Заволжья. Реки с дождевым питанием занимают южную часть территории к востоку от Байкала, а также бассейны Яны и Индигирки, Черноморское побережье Кавказа, Крым и Северный Кавказ. Ледниковое питание имеют реки на Кавказе и в Средней Азии.

Источник

Притание рек

Источники питания рек

Основной источник питания всех рек на земном шаре — атмосферные осадки. При определенных условиях часть выпадающих жидких осадков образует поверхностный сток и служит непосредственным источником питания рек в периоды паводков. Твердые осадки аккумулируются на поверхности земли в виде снежного покрова. На равнинах и невысоких горах накопившийся за зиму снег тает в теплое время и также служит источником питания рек. Снег, накопившийся в более высоких горах, в отдельные годы стаивает не весь, пополняет запасы вечных снегов и дает начало ледникам. Талые воды этих снегов и ледников являются еще одним источником, питания рек. Часть талых и дождевых вод просачивается в верхние слои земли и при некоторых условиях быстро дренируется реками, при этом несколько растягивается процесс стока этих вод в речную сеть. Некоторая часть талых и дождевых вод идет на пополнение запасов подземных вод, которые значительно медленнее попадают в русла рек. Подземные воды являются также источником питания рек; они обеспечивают устойчивость речного стока. Таким образом, существуют четыре источника питания рек — жидкие осадки, снежный покров, высокогорные снега и ледники и подземные воды.

Соотношения между количеством воды, поступающим в реки от того или иного источника питания, неодинаковы в различных районах. Меняются они и от сезона к сезону для одной и той же реки. Эти различия зависят главным образом от климатических условий: режима осадков и температуры воздуха в течение года.

Впервые роль климата в питании рек и влияние на их режим были оценены известным русским ученым А. И. Воейковым в его работе «Климаты земного шара, России в особенности», опубликованной в 1884 г. В этой работе Воейков высказал положение, которое до сего времени сохранило свое значение: «Реки суть продукт климата их бассейнов». В настоящее время это положение получило более широкую формулировку: «Реки и их режим представляют собой продукт климата на общем фоне воздействия и других компонентов ландшафта и хозяйственной деятельности». Этим подчеркивается ведущая роль климата и указывается, что, помимо климата, определенное значение имеют геологическое строение бассейнов, их почвы, растительность, озерность и заболоченность, а также хозяйственная деятельность человека.

Климатическая классификация рек А. И. Воейкова

Рассматривая реки как продукт климата их бассейнов, Воейков считал возможным использовать особенности их режима как индикатор климата. Для этой цели им была разработана климатическая классификация рек. Воейков разделил все реки на следующие типы.

Тип А. Реки, получающие воду от таяния снега на равнинах и невысоких горах (до 1000 м). В чистом виде этот тип не существует нигде. Наибольшее приближение к нему наблюдается в северной, части Сибири и Северной Америки, где снежный покров держится 8-10 месяцев и большую часть вод реки получают от таяния снега.

Тип В. Реки, получающие воду от таяния снега в горах. Этот тип тоже не существует в чистом виде. К нему приближаются реки западных частей горных массивов, занимающих середину Азии: Сырдарья, Тарим, Инд в верхних течениях. Правильный ход температуры воздуха с максимумом летом обусловливает регулярно наблюдающееся летнее половодье.

Тип С. Реки, получающие воду от дождей и имеющие половодье в летнее время. Этот тип рек характерен для областей с тропическими дождями и муссонами. Таковы, например, реки Амазонка, Конго, Ориноко, Ганг, Брахма-путра, реки Дальнего Востока нашей страны.

Тип D. Реки, у которых половодье происходит вследствие таяния снега весной или в начале лета, причем значительная часть воды рек доставляется дождями. К этому типу относятся реки стран с суровой и снежной зимой и дождливым летне-осенним периодом: большинство равнинных рек нашей страны (Восточно-Европейская равнина, Западно-Сибирская равнина), реки Скандинавии, Восточной Германии, северной части США.

Тип Е. Вода доставляется дождями; она выше в холодные месяцы, но правильное периодическое изменение невелико. Этот тип преобладает в Средней и Западной Европе — бассейны рек Везера, Мааса, Шельды, Сены, реки Англии (кроме северо-западных) и др.

Тип F. Вода доставляется дождями; она выше в холодное время, чем летом, и разница значительна. Реки получают воду только в дождливое время осенью и зимой. Летом реки нередко пересыхают. К этому типу принадлежат реки Испании (вне гор), некоторых частей Ирана, Малой Азии, северного берега Африки (от Туниса до Марокко), Калифорнии, Чили, южной и западной частей Австралии.

Тип G. Отсутствие рек и вообще постоянных водотоков вследствие сухости климата. К районам без рек принадлежат Сахара, Каракумы и Кызылкум, большая часть Аравии, центральные плоскогорья Азии, обширные плоскогорья Северной Америки по обе стороны Скалистых гор и др.

Тип Н. Страны, где дождливое время коротко и реки имеют воду тогда и несколько времени после, а в остальное время пересыхают или превращаются в ряд луж с подземным течением в промежутках между ним и. Таковы, например, северная степная часть Крыма, степи по нижнему течению Куры и Аракса, часть Монголии и др.

Читайте также:  Самый крупный бассейн реки в южной америке

Тип I. Страны без рек вследствие того, что они сплошь покрыты снегом и ледниками; здесь реки заменяются ледниками с их подледниковыми потоками. К такому типу стран можно отнести, например, Гренландию.

Количественная характеристика роли отдельных источников питания рек

Количественная оценка роли отдельных источников питания рек представляет собой довольно трудную задачу и решается в настоящее время приближенно. В ряде районов значительная часть дождевых и снеговых вод попадает в речную сеть не в виде поверхностного стока, а дренируется речной сетью в результате инфильтрации этих вод в поверхностные слои земли. Это характерно для лесных районов, где лесные почвы обладают способностью хорошо поглощать снеговые и дождевые воды. Аналогичное явление имеет место в горных районах, где происходит интенсивное поглощение поверхностных вод обильным скоплением обломочного материала. Обычно решение задачи о количественной оценке роли источников питания рек производится путем расчленения гидрографа. Впервые эта задача была решена известным советским гидрологомВ. Г. Глушковым. Простейший способ расчленения гидрографа заключается в том, что на гидрографе прямыми или плавными линиями соединяются точки минимальных расходов предвесеннего периода и все частные минимумы меженного периода в промежутках между паводками. При таком способе расчленения гидрографа не учитываются особенности режима стока подземных вод в реки, что является существенным недостатком.

В дальнейшем был предложен ряд других способов расчленения гидрографов, учитывающих режим стока подземных вод в реки (А. В. Огиевский, Б. В. Поляков, М. И. Львович и др.). Б. И. Куделин составил типовые схемы выделения подземного питания на гидрографе в зависимости от условий залегания водоносных пластов, дренирования их речной долиной и выхода подземных вод на дневную поверхность по отношению к урезу воды (рис. 79). Для случая питания реки из водоносного горизонта, гидравлически связанного с рекой (подпорный тип режима подземного стока в реки), способ расчленения основан на учете берегового регулирования, период которого равен периоду половодья (паводка) и времени добегания поступивших ранее в русловую сеть подземных вод в верхней части бассейна.

М. И. Львович составил схему определения подземной составляющей речного стока в период половодья (паводков), основанную на предположении, что общий приток подземных вод, как гидравлически связанных, так и не связанных с русловыми, достигает максимума на спаде половодья. Учитывая это, можно приближенно по гидрографу установить границу между поверхностным речным стоком и общим притоком подземных вод по линии 4, указанной на рис. 80.


Рис. 80. Схема определения подземной составляющей речного стока в период половодья. 1 — точки соответствуют питанию рек подземными водами до и после половодья; 2 — естественный ход притока в реки подземных вод, гидравлически связанных с речными русловыми водами; 3 — линия, примерно характеризующая средний приток подземных вод, гидравлически связанных с русловыми водами; 4 — линия, принимаемая в качестве границы подземного и поверхностного стока с учетом питания рек подземными водами, гидравлически не связанными с русловыми.

Классификация рек по источникам питания

Несмотря на несовершенство методов количественной оценки роли источников питания в годовом стоке, применение этих методов дает возможность произвести генетический анализ водного режима рек и классифицировать их по источникам питания. Такая классификация для рек СССР была разработана М. И. Львовичем. При количествен-ной оценке каждого источника питания — снежного покрова S, дождевых вод R и грунтовых вод U — Львович принял следующие градации: более 80, 50-80 и менее 50%. Для ледникового питания G, учитывая специфику этого источника питания предложена своя градация: более 50, 25-50 и менее 25% Если в годовом стоке рек более 80% приходится на один из первых трех источников питания, то река, по Львовичу, принадлежит к типу рек чисто снегового, дождевого или подземного питания. Если доля стока за счет одного из источников питания составляет 50-80% река относится к типу рек преимущественно снегового, дождевого или подземного питания. И наконец, при доле стока за счет одного из трех источников питания менее 50% река принадлежит к типу рек смешанного питания. Отнесение реки к тому или иному типу при участии в питании ее талых вод высокогорных снегов и ледников производится в соответствии с установленными для этого случая градациями.

Размещение рек на территории СССР 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.

Далее к северу доля снегового питания постепенно уменьшается 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 в СССР 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 ледикам. Типы водного режима рек автор устанавливает по сочетанию источников питания и сезонного распределения стока.

Источник



Эта статья перенесена сюда!

Классификация водного режима рек по М.И. Львовичу

На стоке рек и их водном режиме в течение года лежит печать зональности, поскольку они определяются прежде всего условиями питания. Первая классификация рек по условиям питания и водному режиму была создана А. И. Воейковым в 1884 г. В дальнейшем она усовершенствовала М. И. Львовичем за счет количественной оценки роли отдельных источников питания рек и сезонного распределения стока. При определенных условиях каждый из источников питания может оказаться почти исключительным, если его доля составляет более 80%; может иметь преимущественное значение (50-80%) или преобладать над другими (менее 50%). Те же градации применяются им и для стока рек по сезонам года. По сочетанию источников питания (дождевое, снеговое, подземное, ледниковое) и сезонному распределению стока им выделено на Земле шесть зональных типов водного режима рек, хорошо выраженных на равнинах.

Реки экваториального типа имеют обильное дождевое питание, большой и относительно равномерный сток в течение всего года, увеличение его наблюдается осенью соответствующего полушария. Реки: Амазонка. Конго и др.

Реки тропического типа. Сток этих рек формируется за счет муссонных летних дождей в субэкваториальном климатическом поясе и преимущественно летних дождей на восточных побережьях тропического пояса, поэтому половодье летнее. Реки: Замбези, Ориноко и др.

Реки субтропического типа в целом имеют преимущественно дождевое питание, но по сезонному распределению стока выделяются два подтипа: на западных побережьях материков в средиземноморском климате основной сток зимний (Гвадиана, Гвадалквивир, Дуэро, Тахо и др.), на восточных побережьях в муссонном климате сток летний (притоки Янцзы, Хуанхэ).

Реки умеренного типа. В пределах умеренного климатического пояса выделяются четыре подтипа рек по источникам питания и сезонному распределению стока. На западных побережьях в морском климате у рек преимущественно дождевое питание с равномерным распределением стока в течение года с некоторым увеличением зимой за счет сокращения испарения (Сена, Темза и др.); в районах с переходным климатом от морского к континентальному у рек смешанное питание с преобладанием дождевого над снеговым, с невысоким весенним половодьем (Эльба, Одер, Висла и др.); в районах континентального климата у рек преимущественно снеговое питание и весеннее половодье (Волга, Обь, Енисей, Лена и др.); на восточных побережьях с муссонным климатом у рек в основном дождевое питание и летнее половодье (Амур).

питание рек

Схема классификации рек по источникам питания (по М.И. Львовичу).

Реки субарктического типа имеют преимущественно снеговое питание при почти полном отсутствии подземного из-за многолетней мерзлоты. Поэтому многие небольшие реки зимой промерзают до дна и не имеют стока. Половодье на реках в основном летнее, так как они вскрываются в конце мая – начале июня (Яна, Индигирка, Хатанга и др.).

Реки полярного типа в короткий период лета имеют ледниковое питание и сток, большую же часть года они замерзшие.

Подобные типы и подтипы водного режима характерны для равнинных рек, сток которых формируется в более или менее однотипных климатических условиях. Режим крупных транзитных рек, пересекающих несколько природно-климатических зон, сложнее.

Рекам горных областей присущи закономерности вертикальной поясности. С увеличением высоты гор у рек возрастает доля снегового, а потом и ледникового питания. Причем в аридном климате у рек ледниковое питание является основным (Амударья и др.), в гумидном наряду с ледниковым осуществляется и дождевое питание (Рона и др.). Горные, особенно высокогорные, реки характеризуются летними половодьями.

Наиболее интенсивны и даже катастрофичны летние половодья на реках, которые начинаются высоко в горах, а в среднем и нижнем течении имеют обильное питание от муссонных дождей: Инд, Ганг, Брахмапутра, Меконг, Иравади, Янцзы, Хуанхэ и др.

Классификация рек Б. Д. Зайкова

Наряду с классификацией рек М. И. Львовича в России пользуется популярностью типизация рек по гидрологическому режиму Б. Д. Зайкова. Под гидрологическим режимом в данном случае понимается распределение и характер прохождения различных фаз водного режима: половодья, межени, паводков и т. п. Согласно этой типизации, все реки России и СНГ разделены на три группы:

  1. с весенним половодьем;
  2. с летним половодьем и паводками;
  3. с паводочным режимом.

Внутри этих групп по характеру гидрографа выделяются реки с различными типами режима.

Среди рек c весенним половодьем выделяются реки: казахстанского типа (резко выраженное короткое половодье и почти сухая межень большую часть года); восточноевропейского типа (высокое недлинное половодье, летняя и зимняя межени); западносибирского типа (невысокое растянутое половодье, повышенный сток летом, зимняя межень); восточносибирского типа (высокое половодье, летняя межень с дождевыми паводками, очень низкая зимняя межень); алтайского типа (невысокое неравномерное растянутое половодье, повышенный летний сток, зимняя межень).

Среди рек с летним половодьем выделяются реки: дальневосточного типа (невысокое растянутое половодье с паводками муссонного генезиса, низкая зимняя межень); тянь-шаньского типа (невысокое растянутое половодье ледникового генезиса).

С паводочным режимом выделяются реки: причерноморского типа (паводки в течение всего года); крымского типа (паводки зимой и весной, летом и осенью межень): северокавказского типа (паводки летом, зимой межень).

Прогноз водности рек и режима их в течение года имеет большое значение для решения вопросов о разумном использовании водных ресурсов стран. Очень важен прогноз стока в период половодий, которые в отдельные годы бывают чрезвычайно высокими (например, на реках Приморского края в августе 2000 г.) и приводят к негативным последствиям.

Источник

Adblock
detector