Каков режим питания рек

Тип питания рек. Фазы водного режима

Лекция № 2

Питание рек происходит поверхностными и подземными водами. Поверхностное питание в свою очередь подразделяется на снеговое, дождевое и ледниковое.

Снеговое питание рек обусловлено таянием снега весной, который накопился в течение зимы. Для большинства равнинных рек ЕТС РФ сток весеннего половодья составляет более 50% суммарного годового стока.

Дождевое питание рек происходит в основном за счет выпадения обложных дождей и ливней. Отличается значительным колебанием в течение года. Для рек юга РФ и Дальнего Востока дождевое питание может достигать 70…80 % и более от годового стока.

Ледниковоепитание происходит в результате таяния ледников и вечных снегов в высокогорных районах. Наибольший ледниковый сток наблюдается в самые жаркие летние месяцы года.

Питание рек подземными водами наиболее устойчиво и равномерно в течение года. Его имеют почти все реки. Доля подземного питания в годовом стоке изменяется в очень широких пределах: от 10 до 50…60% и зависит от геологических условий и степени дренирования водосбора.

Наибольшее распространение имеетсмешанное водное питание.

В зависимости от условий питания формируется гидрологический режимводного объекта, под которым понимается совокупность закономерно повторяющихся состояний водного объекта, присущих ему и отличающих его от других водных объектов. Он проявляется в многолетних, сезонных, месячных и суточных колебаниях: уровня воды, водности реки, температуры воды, ледовых явлений, стока твердых наносов, состава и концентрации химических веществ и др.

В гидрологическом режиме выделяют три фазы водного режима (ФВР): половодье, паводки и межень.

Половодье – ФВР реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды. Оно вызывается на равнинных реках снеготаянием (весеннее половодье), на высокогорных – таянием снега и ледников (летнее половодье), выпадение летних обложных дождей в муссонных и тропической зонах (например, летнее половодье на реках Дальнего Востока).

Паводок– ФВР реки, которая может многократно повторяться в различные сезоны года, характеризуется интенсивным, обычно, кратковременным увеличение расходов и уровней воды, вызываемых дождями или снеготаянием во время оттепелей.

Межень– ФВР реки, ежегодно повторяющаяся в одни и те же сезоны и характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня воды и возникающая уменьшением питания реки. Преобладает подземное питание. К летней (летне-осенней) межени относят период от конца половодья до осенних паводков, а при их отсутствии до начала зимнего периода. Зимняя межень совпадает обычно с периодом ледостава. Расходы воды от начала замерзания рек постепенно снижаются, достигая минимума перед вскрытием, что связано с истощением запасов подземных вод.

Общее представление о смене ФВР реки дают гидрографы стока– хронологический график изменения расходов воды в течение года или сезона в данном конкретном створе водотока. При гидрологических расчетах обычно оперируют с типовым гидрографом стока, т.е. с гидрографом, отражающим общие черты гидрографов за ряд лет. Установление закономерностей в распределении стока внутри года имеет важное практическое значение для различных водохозяйственных целей, например, для определения основных параметров водохранилищ и гидротехнических сооружений.

Типовой гидрограф стока для равнинных рек РФ приведен на рис. 5. На нем можно выделить объемы стока, сформированные из различных источников питания.

Источник

ПИТА́НИЕ РЕК

В книжной версии

Том 26. Москва, 2014, стр. 285

Скопировать библиографическую ссылку:

• 
• 
• 
• 
• 

ПИТА́НИЕ РЕК, по­сту­п­ле­ние в ре­ки вод раз­лич­но­го про­ис­хо­ж­де­ния, оп­ре­де­ляю­щее их вод­ный сток и ре­жим. Весь реч­ной сток фор­ми­ру­ет­ся в ре­зуль­та­те вы­па­де­ния на зем­ную по­верх­ность осад­ков ат­мо­сфер­ных , в за­ви­си­мо­сти от пу­тей их не­по­сред­ст­вен­но­го по­сту­п­ле­ния в ре­ки вы­де­ля­ют 4 осн. ви­да П. р.: до­ж­де­вое, сне­го­вое, лед­ни­ко­вое и под­зем­ное (грун­то­вое). Кро­ме ос­нов­ных, су­ще­ст­ву­ют так­же озёр­ное и бо­лот­ное П. р., в слу­чае ес­ли ре­ки вы­те­ка­ют из озёр или бо­лот. При до­ж­де­вом, сне­го­вом и лед­ни­ко­вом П. р. до­ж­де­вые во­ды, та­лые во­ды снеж­но­го по­кро­ва и гор­ных лед­ни­ков не­по­сред­ст­вен­но по­па­да­ют в ре­ки при пло­ско­ст­ном или ру­чей­ко­вом сте­ка­нии по скло­нам. Часть до­ж­де­вых и та­лых вод по­па­да­ет в ре­ки бо­лее слож­ным пу­тём в ре­зуль­та­те их фильт­ра­ции в поч­во­грун­ты, на­ко­п­ле­ния в под­зем­ных во­до­нос­ных го­ри­зон­тах и по­сле­дую­ще­го под­зем­но­го сто­ка в дре­ни­рую­щие эти го­ри­зон­ты ре­ки. Из­ме­не­ние под­зем­но­го П. р. в те­че­ние го­да за­ви­сит от ха­рак­те­ра взаи­мо­дей­ст­вия по­верх­но­ст­ных (реч­ных) и грун­то­вых вод и ме­ст­ных гид­ро­гео­ло­гич. ус­ло­вий.

Источник

Питание рек, их типы и источники

Вы будете перенаправлены на Автор24

• Telegram
• Whatsapp
• Вконтакте
• Одноклассники
• Email

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:

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.

Готовые работы на аналогичную тему

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.

Зона одновременного снеготаяния – территория, где происходит таяние снега в данный момент. Весной вся зона одновременного снеготаяния в Северном полушарии перемещается в горах — вверх по склонам, а на равнинах — с юга на север.

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.

Нужны еще материалы по теме статьи?

Воспользуйся новым поиском!

Найди больше статей и в один клик создай свой список литературы по ГОСТу

Источник

Питание, водный режим рек, водный баланс речного бассейна

Поступление воды в реки обусловлено выпадением атмосферных осадков в процессе круговорота воды в природе. Вода, образовавшаяся на поверхности суши в результате выпадения дождей, таяния снега и льда, стекая по поверхности земли и фильтруясь через грунт, будет формировать (поверхностный и грунтовый) сток воды рек.

В конкретных природных условиях поступление воды в реку зависит от определенных источников, и будет характеризовать ее питание. В зависимости от источников питания различают дождевое, снеговое и ледниковое питание.

Дождевое питание преобладает в теплом поясе и в районах умеренного пояса с муссонным климатом. Доля стекающих дождевых осадков увеличивается при выпадении на увлажненную почву.

Снеговое питание преобладает в холодном и умеренном поясах. Стеканию снеговых вод способствуют повышенная интенсивность снеготаяния, зимнее промерзание грунта и особенно наличие ледяной корки на почве.

Ледниковое питание происходит в результате таяния ледников. Основные факторы – площадь водосбора, занятая ледниками, и температура воздуха.

Подземное питание – поступление в реку грунтовых и межпластовых вод (сток в реки почвенных вод и верховодки условно относится к поверхностному питанию). Подземное питание зависит от геологического строения, распространения в бассейне водопроницаемых почв, трещиноватых пород, от лесистости.

Поверхностный сток, весьма неравномерный во времени, обычно существенно преобладает над медленным подземным стоком. Периоды максимального поверхностного стока всегда приурочены к определенному времени года. Быстрое поступление в реку огромных масс воды в периоды максимального поверхностного стока вызывает в ней резкое увеличение расходов и соответствующее повышение уровней воды.

Большинство рек Российской Федерации имеют смешанное питание – дождевое и снеговое. В некоторых районах преобладают другие источники. Например, для рек Дальнего Востока преобладающую часть стока составляет дождевое питание. В горных районах – на Алтае, Кавказе преобладающую часть в стоке играет ледниковое питание.

Для большинства равнинных рек Российской Федерации сток весеннего половодья составляет более 50 % суммарного годового стока.

Питание реки поверхностными водами зависит от размеров площади водосбора. Чем она больше, тем больший объем стока стекает с нее в русло реки.

Питание рек подземными водами наиболее устойчиво и равномерно в течение круглого года. Подземное питание в той или иной мере имеют почти все реки, например у Волги оно составляет около 30 %. На некоторых малых реках подземное питание достигает 60 %.

В зависимости от условий питания в режиме рек выделяют: половодье, паводки и межень.

Половодье – фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды. На равнинных реках половодье вызывается снеготаянием (весеннее половодье), на высокогорных – таянием снега и ледников (летнее половодье), в муссонных и тропических зонах – выпадением летних затяжных дождей.

Паводок – фаза водного режима реки, которая может многократно повторяться в различные сезоны года, характеризуется интенсивным, обычно кратковременным, увеличением расходов и уровней воды и вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей. Выдающийся по величине и редкий по повторяемости паводок, который может вызвать жертвы и разрушения, называют катастрофически паводком. В инженерной практике термин «половодье» часто заменяют термином «паводок».

Межень – фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в одни и те же сезоны, характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня и возникающая вследствие уменьшения питания рек. К летней (летне-осенней) межени относят период от конца половодья до осенних паводков, а при их отсутствии – до начала зимнего периода, то есть до возникновения на реке ледовых явлений.

Летняя межень может быть устойчивой, продолжительной, а также прерывистой, неустойчивой (периодически нарушаемой дождями). Зимняя межень совпадает обычно с периодом ледостава. Расходы воды от начала замерзания рек постепенно снижаются, достигая минимума перед вскрытием; это связано с истощением запасов подземных (грунтовых) вод.

Летняя межень характерна для рек степной и полупустынной зон, в этот период река питается преимущественно подземными водами.

Зимняя межень типична для рек континентального климата, часто совпадает с периодом ледостава. В этот период река питается грунтовыми водами. В районах с суровым климатом малые реки иногда промерзают до дна.

Реки с весенним половодьем по своему водному режиму классифицируют на типы:

— Казахстанский – характеризуется очень высокой волной половодья и низким (до полного пересыхания) стоком в остальную часть года. Сток дают почти исключительно зимние осадки, быстрое таяние которых вызывает высокое, но не продолжительно е половодье.

— Восточноевропейский – характеризуется высоким весенним половодьем, летней меженью, прерываемой эпизодически ливнями, низкой зимней меженью и повышенным осенним стоком. Некоторые реки этого типа имеют два максимума: весной и осенью.

— Западносибирский – имеет небольшое, растянутое половодье, повышенный летне-осенний сток и низкую зимнюю межень. Наличие в бассейнах рек этого типа болт, озер, обширных, заливаемых пойм оказывает регулирующее влияние на сток. Длительная зима предопределяет низкий зимний сток.

— Восточносибирский – характеризуется высоким половодьем, систематическими летне-осенними паводками и очень низким зимним стоком. Этот тип рек связан с обильными дождями летом и осенью и ограниченностью подземного питания.

— Алтайский – отличается невысоким, растянутым, гребенчатовидным половодьем, повышенным летне-осенним стоком и низким зимним стоком. Характер половодья рек этого типа обуславливается особенностями таяния снега в горах. На снеговое половодье накладываются дождевые паводки. Устойчивый зимний сток обусловлен запасом подземных вод.

Реки с половодьем в теплую часть года по своему водному режиму классифицируют на типы:

— Дальневосточный – имеет растянутое, гребенчатовидное половодье и низкий сток в холодное полугодие (зимних осадков мало). Подземное питание ограничено вследствие наличия вечной мерзлоты.

— Тяньшанский – распространен в горах Средней Азии, Большого Кавказа и Камчатки, отличающийся от предыдущего более высоким зимним стоком. Питание рек ледниковое.

Реки с паводочным режимом классифицируют на типы:

— Причерноморский – характеризуется паводочным режимом в течение всего года. Основной источник питания – дожди. Частично питание происходит за счет снега, выпавшего в горах и быстро растаявшего.

— Крымский – отличается от предыдущего низким стоком летнего сезона.

— Северокавказский – распространен в восточной части северного склона Большого Кавказа, характеризуется паводками в теплое время и устойчивой меженью в холодное (подземное питание незначительно).

Колебания водности рек тесно связаны с понятиями водный режим и водность.

Водный режим – это закономерные изменения стока, скорости течения, уровней воды и уклонов водной поверхности во времени и вдоль реки, зависящие, прежде всего, от метеорологических и климатических факторов.

Водность реки – это относительная величина речного стока за определенный период по сравнению со средним многолетним стоком этой же реки. Следует отличать понятия водность и водоносность реки.

Водоносность реки – это абсолютная средняя многолетняя величина стока реки.

В зависимости от масштаба времени виды колебаний водности рек могут быть следующими:

— Вековые – отражают вековые и тысячелетние изменения климатических условий и увлажнения материков.

— Многолетние – имеют метеорологическую природу и периодичность в десятки лет.

— Сезонные – обусловлены сезонными изменениями элементов водного баланса бассейна реки в течение года.

— Кратковременные – обусловлены метеорологическими факторами (ливневые дожди), геологическими процессами (прорыв морен, горные обвалы) и антропогенными (сброс воды в гидроузлах, плотинах).

Чередование на реках маловодных и многоводных периодов стока является объективным и объяснимым свойством рек, в конечном счете, оказывающем существенное влияние на работу дорожных водопропускных сооружений и мостовых переходов.

Естественный водный баланс речного бассейна записывается в виде равенства:

где x – осадки, выпадающие на поверхность речного бассейна;

z – суммарное испарение с поверхности речного бассейна;

ω₁ – приток подземных вод, получающих питание за пределами данного бассейна;

ω₂ – отток подземных вод, сформировавшихся в данном бассейне, за его пределы не в составе речного стока;

± ΔU – изменение запасов воды в бассейне, содержащейся в подземных водоносных горизонтах, в почве, в водоемах и русловой сети, в снежном покрове и ледниках.

Источник