Гидрология рек

2.1. Реки и их типы

2.2. Морфометрические характеристики бассейна реки

2.3. Водный баланс речного бассейна

2.4. Строение реки

2.5. Морфометрические характеристики реки и русла реки

2.6. Количественные характеристики стока реки

2.7. Водный режим рек

2.8. Классификация рек по водному режиму

2.9. Гидрометрия

2.10 Русловые процессы на реках. Распределение скоростей течения в речном потоке. Характеристика речных наносов

2.11. Термический и ледовый режим рек. Ледовые явления

2.12. Гидрохимия рек

2.13. Антропогенное воздействие на режим рек и речной сток

2.1. реки и их типы   Река – природный водный поток (водоток), текущий в выработанном им углублении – постоянном естественном русле и питающийся за счет поверхно- стного и подземного стока с его бассейна. К рекам не относятся временные во- дотоки, водотоки, не имеющие водосбора (например, сформированные прили- вами реки приморских районов), каналы. Речной сток – перемещение воды в виде потока по речному руслу, под которым понимают вытянутое понижение земной поверхности, занятое водным потоком. Реки классифицируют по нескольким показателям: 1. По размерам (площади бассейна, т. е. территории земной поверхности, с которой все поверхностные и грунтовые воды стекают в данный водоем, включая различные его притоки реки). В России принята следующая классифи- кация рек по величине: Большими реками называются равнинные реки, имеющие бассейн площа- дью более 50 000 км2, а также реки преимущественно горные с площадью во- досбора более 30 000 км2. Как правило, их бассейны располагаются в несколь- ких географических зонах, а гидрологический режим не свойственен рекам ка- ждой географической зоны в отдельности. Средними реками называются равнинные реки, бассейны которых распо- лагаются в одной гидрографической зоне, имеющие площадь от 2000 до 50 000 км2, гидрологический режим которых свойственен для рек этой зоны. Малыми реками называются реки, бассейны которых располагаются в од- ной гидрографической зоне, имеют площадь не более 2000 км2 и гидрологиче- ский режим которых под влиянием местных факторов может быть не свойстве- нен для рек этой зоны. 2. По местоположению речного бассейна: в зависимости от рельефа мест- ности, в пределах которой текут реки, они разделяются на горные и равнинные. На многих реках перемежаются участки горного и равнинного характера. Гор- ные реки, как правило, отличаются большими уклонами, бурным течением, те- кут в узких долинах; преобладают процессы размыва. Для равнинных рек ха- рактерно наличие извилин русла, или меандр, образующихся в результате ру- словых процессов. Критерием для разделения (как и для любых горных потоков) служит число Фруда:   где h – глубина потока (м); V – скорость течения (м/с); Fr = V2/gh, G – ускорение свободного падения (м/с2). К равнинным рекам относятся реки с числом Фруда менее 0,1; от 0,1 до 1 – к полугорным; к горным – более 1. 3. По географическому местоположению выделяют: таежные, тундровые, степные, ледниковые, болотные реки. 4. По отношению к водному режиму, согласно классификации Б. Д. Зай- кова, выделяют три основные группы: 1) реки с весенним половодьем; 2) реки с половодьем в теплую часть года; 3) реки с паводочным режимом. Для рек первых двух групп характерны ежегодно повторяющиеся при- мерно в одни и те же сроки большие подъемы воды и сравнительно низкая вод- ность в остальное время года. Паводки большей частью редки и носят случай- ный характер. 5. В зависимости от типа питания выделяют: 1 (S) – почти исключительно снеговое питание (снеговое питание состав- ляет 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) – преиму- щественно ледниковое питание, 6 (sx) – смешанное питание (преобладает сне- говое), 7 (rх) – смешанное питание (преобладает дождевое). 8 (gx) – смешанное питание (преобладает ледниковое), 9 – смешанное питание (преобладает грун- товое). Буква «х» условных обозначениях заменяет тот или иной второстепен- ный вид питания. Для краткости виды питания обозначают следующими сим- волами: снеговое – Ss, дождевое – Rr, грунтовое – Uu и ледниковое – Gg, при- чем большими буквами пользуются в тех случаях, если доля того или иного ви- да питания превышает 50\%, а малыми, когда она менее 50\% годового стока. Ес- ли тот или иной источник является явно преобладающим и его доля составляет более 80\% годового стока, то реки можно отнести к типу с исключительно сне- говым (дождевым, ледниковым или грунтовым питанием; реки, в питании ко- торых это преобладание менее резко выражено и доля одного из источников составляет от 50 до 80\% годового стока, можно причислить к водотокам пре- имущественно снегового (дождевого, грунтового или ледникового) питания; наконец, реки, в питании которых нет резкого преобладания какого-либо из ис- точников 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 ре- жима рек, можно выделить четыре основные группы рек. Реки с преобладанием: 1) снегового; 2) дождевого; 3) ледникового; 4) грунтового питания. 6. По характеру ледового режима реки можно разделить на следующие основные группы: 1) реки с ежегодным устойчивым ледоставом различной длительности. К этой группе принадлежит подавляющее большинство рек; 2) реки с неустойчивым ледоставом, наблюдающимся не ежегодно. Сюда принадлежат реки крайних западных и южных районов Европейской части Рос- сии и Северного Кавказа – Неман, Висла, Днестр, Кубань и др., а также многие водотоки юга Приморья на Дальнем Востоке; 3) реки, на которых наблюдаются ледовые явления (шуга, забереги и т. д.), но ледостав отсутствует. К этой группе принадлежит большинство рек Кавказа и горных областей Средней Азии и Алтая; реки эти в литературе носят название шугоносных; 4) реки, на которых ледовые образования вообще отсутствуют в силу теп- лого климата. К ним относятся водотоки сравнительно небольших районов – Колхидской и Ленкоранской низменностей на Кавказе, ряд рек на юге Туркме- нии и в Средней Азии. 7. По русловым процессам (устойчивости русла): устойчивые и неустойчивые. Тип русловых процессов – квазициклическая схема деформаций речных русел (на конкретном участке реки). Существуют различные типы русловых процессов. Среди них основные: меандрирование, русловая многорукавность, пойменная многорукавность (раз- ветвленное русло) и др. Также существуют различные промежуточные и край- ние проявления русловых процессов. Для многих типов русловых процессов выявлены закономерные схемы развития речных русел. Например, при меандрировании – смещение излучин, при русловой многорукавности – смещение вниз по течению русловых остро- вов, при пойменной многорукавности – разработка, развитие и отмирание пой- менных проток. Отнесение конкретного участка реки к соответствующему типу русловых процессов помогает дать прогноз деформаций русла. Существуют различные типизации и классификации русловых процессов. Факторы, характеризующие реку и ее бассейн: географическое положение – высота истока и устья, удаленность от мо- рей и крупных водных объектов, географическая зона; рельеф – характерные высоты, расчлененность долины; климат – осадки, испарение, температура, преобладающие ветра; почвы – водопроницаемость; геологические условия – водопроницаемость грунтов; растительный покров – испарение (транспирация); водные объекты – наличие ледников, болот, озер, водохранилищ; хозяйственная деятельность человека – распашка, сведение лесов, осу- шение болот, мелиорация.   2.2. Морzфометрические характеристики бассейна реки   Водосбор – часть земной поверхности, с которой вода поступает в от- дельный водоток. Бассейн водоема – территория земной поверхности, с которой все по- верхностные и грунтовые воды стекают в данный водоем, включая различные его притоки реки. Чаще всего речь идет о бассейнах рек (рис. 5).   Рис. 5. Схематическое изображение речного бассейна   Бассейн каждого водоема включает в себя поверхностный и подземный водосборы. Поверхностный водосбор представляет собой участок земной по- верхности, с которого поступают воды в данную речную систему или опреде- ленную реку. Подземный водосбор образуют толщи рыхлых отложений, из ко- торых вода поступает в речную сеть. В общем случае поверхностный и подзем- ный водосборы не совпадают. Но т.к. определить границы подземного водосбо- ра практически очень сложно, то за величину речного бассейна принимается только поверхностный водосбор. Граница между бассейнами отдельных водо- емов проходит по водоразделам. Водораздел – условная топографическая линия на земной поверхности, разделяющая водосборы двух или нескольких рек, озер, морей или океанов, на- правляя сток атмосферных осадков по двум противоположным склонам (рис. 6).   Рис. 6. Граница Фенноскандии и Русской равнины на Андом- ской возвышенности. Границы: 1 – водосбор- ного бассейна рек Водлы, Черной и Гакугсы; 2 – бассейнов других рек; 3 – субъектов РФ; 4 – физи- ко-географических стран (Фенноскандии и Русской равнины); 5 – кристалли- ческих пород Фенноскан- динавского щита и оса- дочных пород Русской плиты; 6 – заказники (1 – Верхнеандомский ланд- шафтный, 2 – Сойдозер- ский гидрологический)   Главный водораздел земного шара разделяет бассейны Тихого и Индий- ского с одной стороны и Атлантического и Северного Ледовитого океанов – с другой. Во влажных районах, как правило, весь речной бассейн дает сток, т. е. является водосбором. В засушливых районах часть речного бассейна может не иметь стока (обычно у транзитных рек) или служить областями внутреннего стока. Возможно также объединение смежных речных бассейнов в результате бифуркации рек (рис. 7), т. е. разделения русла реки и речной долины на две ветви, которые в дальнейшем не соединяются, образуют самостоятельные по- токи и впадают в различные водоемы или речные системы. Морфометрические характеристики бассейна. К основным морфомет- рическим характеристикам речного бассейна относят: площадь, длину, наи- большую и среднюю ширину, коэффициент асимметрии. Площадь бассейна (F, км2). Для определения площади бассейна реки применяется ряд методов: измерение планиметром, определение с помощью геодезических таблиц, измерение палеткой, графическим методом. Длина площади бассейна (L, км) определяется расстоянием по прямой от устья реки до наиболее отдаленной точки бассейна. Наибольшая ширина бассейна (км) проводится перпендикулярно длине его в наиболее широком месте.   Рис. 7. Схема бифуркации рек   Средняя ширина бассейна (Вср, км) определяется путем деления площади бассейна на его длину, т. е. Вср = F / L км.   Коэффициент асимметрии бассейна (а). Главная река может занимать асимметричное положение (посреди бассейна) или боковое, т. е. подходить к одному из водоразделов. Обычно положение главной реки бывает асимметрич- но. Мерой асимметрии является коэффициент, определяемый по формуле: a = 2 • (Fa – Fп) / ((Fа + Fп),   где Fа – площадь левобережной части бассейна в км2; Fп – площадь правобережной части бассейна в км2. Конфигурация речного бассейна. Речные бассейны в большинстве случаев имеют грушевидную форму и характеризуются сужением в верховьях и ни- зовьях и расширением в средней части. Конфигурация бассейна характеризует- ся коэффициентом развития длины водораздельной линии бассейна – r, пред- ставляющим собой отношение длины водораздельной линии (S) к длине ок- ружности круга (S'), площадь которого равна площади бассейна, т. е. r = S / S′ = S / 2 pД = 0,282 S / F, где S – длина водораздельной линии в километрах; F – площадь бассейна (в км2). Наименьшее возможное значение коэффициента r равно единице; с его увеличением форма речного бассейна больше отличается от формы круга. К важным морфометрическим характеристикам относятся: средняя высо- та бассейна, длина водораздельной линии, средний уклон поверхности.

Содержание

Читать: Аннотация
Читать: 1. гидрология как наука
Читать: 1.1. методы изучения гидрологических процессов
Читать: 1.2. вода как вещество
Читать: 1.3. водный баланс в гидрологии
Читать: 1.4. понятие о гидросфере
Читать: 1.5. круговорот воды в природе
Читать: 1.6. понятие о водных ресурсах
Читать: 1.7. водные объекты и их виды
Читать: 2. гидрология рек
Читать: 2.1. реки и их типы
Читать: 2.3. водный баланс речного бассейна
Читать: 2.4. строение реки
Читать: 2.5. морфометрические характеристики реки и русла реки
Читать: 2.6. количественные характеристики стока реки
Читать: 2.7. водный режим рек
Читать: 2.8. классификация рек по водному режиму
Читать: 2.9. гидрометрия
Читать: 2.10. русловые процессы на реках
Читать: 2.11. термический и ледовый режимы рек. ледовые явления
Читать: 2.12. гидрохимия рек
Читать: 2.13. антропогенное воздействие на режим рек и речной сток
Читать: 3. гидрология подземных вод
Читать: 3.1. вода в земной коре
Читать: 3.2. интенсивность водообмена подземных вод
Читать: 3.3. происхождение подземных вод
Читать: 3.4. водные свойства горных пород
Читать: 3.5. физические свойства и химический состав подземных вод
Читать: 3.6. классификация подземных вод
Читать: 3.7. движение подземных вод
Читать: 3.8. естественные выходы подземных вод на поверхность (источники)
Читать: 3.9. режим и баланс подземных вод
Читать: 3.10. запасы и ресурсы подземных вод
Читать: 3.11. охрана подземных вод от истощения и загрязнения
Читать: 4. гидрология озер
Читать: 4.1. типы озер
Читать: 4.2. морфология и морфометрия озер
Читать: 4.3. водный баланс озер
Читать: 4.4. динамика уровня воды в озерах
Читать: 4.5. движение воды в озерах
Читать: 4.6. термический режим озер
Читать: 4.7. ледовые явления на озерах
Читать: 4.8. гидрохимия озер
Читать: 4.9. влияние озер на речной сток
Читать: 5. гидрология водохранилищ
Читать: 5.1. типы водохранилищ
Читать: 5.2. основные морфометрические характеристики водохранилищ
Читать: 5.3. водный режим водохранилищ
Читать: 5.4. термический режим водохранилищ
Читать: 5.5. влияние водохранилищ на окружающую среду
Читать: 6. гидрология болот
Читать: 6.1. происхождение болот
Читать: 6.2. типы болот
Читать: 6.3. морфология и гидрология болот
Читать: 6.4. влияние болот на речной сток и хозяйственное значение болот
Читать: 7. гидрология морей
Читать: 7.1. мировой океан и его структура
Читать: 7.2. водный баланс мирового океана
Читать: 7.3. морские течения и их классификация
Читать: 7.4. приливы и отливы
Читать: 7.5. динамика температуры морской воды
Читать: 7.6. соленость морской воды
Читать: 7.7. океан и климат
Читать: 7.8. экологическое состояние мирового океана
Читать: Заключение
Читать: Библиографический список
Читать: Основная литература
Читать: Дополнительная литература
Читать: Интернет-ресурсы
Читать: Словарь терминов
Читать: Приложение