<< Predydushaya | V oglavlenie | Sleduyushaya >> |
Chast' I. Obshaya gidrografiya | Glava 10. Vodonosnost' rek i ee kolebaniya |
Na rekah SSSR razlichayut dva vida yavlenii, pri kotoryh nablyudayutsya bol'shie rashody vody v techenie goda, - polovod'e i pavodki.
Pod polovod'em ponimaetsya povyshennaya vodnost' rek vesnoi vo vremya snegotayaniya. Harakternoi osobennost'yu polovod'ya, yavlyaetsya ego regulyarnost' (ezhegodnoe povtorenie), priurochennost' k opredelennomu vremeni (vesna) i ohvat odnovremenno ili s nebol'shim sdvigom vo vremeni bol'shih raionov.
Pavodki - yavlenie dozhdevogo, preimushestvenno livnevogo, proishozhdeniya. Oni bolee kratkovremenny, chem polovod'ya, i mogut nablyudat'sya v lyuboe vremya goda. Inogda vydelyaetsya odin, bolee obil'nyi osadkami sezon, k kotoromu bol'shei chast'yu i priurocheny pavodki.
Na podavlyayushem bol'shinstve rek maksimal'nye rashody vody obrazuyutsya za schet tayaniya snega, nakoplennogo za zimu v basseine, i nablyudayutsya vo vremya naibolee intensivnogo snegotayaniya. Lish' na sravnitel'no nebol'shoi chasti territorii strany oni formiruyutsya za schet livnevyh dozhdei. K nim otnosyatsya reki Dal'nego Vostoka, Chernomorskogo poberezh'ya Kavkaza, Kryma i otchasti Srednei Azii.
Vo vremya vesennego polovod'ya rashody vody v rekah uvelichivayutsya nastol'ko, chto neredko v desyatki i sotni raz prevyshayut velichinu srednego godovogo rashoda vody. Maksimal'nye moduli stoka dlya ryada rek Evropeiskoi chasti SSSR dostigayut v periody polovod'ya 200-350 l/sek km2 i bolee (tabl. 21).
Reka | Punkt | Ploshad' vodosbora, km2 | Chislo let nablyudenii | Srednii godovoi modul' stoka l/s s km2 | Maksimal'nyi modul' stoka | Mmaks/M0 |
Tihvinka | Goreluha | 2030 | 62 | 9,4 | 151 | 16 |
Zapadnaya Dvina | Vitebsk | 27300 | 63 | 8,3 | 133 | 16 |
Volga | Kalinin | 24100 | 56 | 7,3 | 158 | 21 |
Oka | Orel | 4870 | 43 | 4,2 | 370 | 92 |
Dnepr | Smolensk | 14100 | 57 | 6,9 | 141 | 20 |
Don | Gremyach'e | 60100 | 44 | 3,8 | 131 | 35 |
Na rekah Aziatskoi chasti SSSR maksimal'nye moduli stoka v period vesennego polovod'ya dostigayut primerno takih zhe znachenii.
Kak izvestno, velichina modulya stoka zavisit ot ploshadi vodosbora: chem bol'she bassein, tem men'she ego znachenie. Esli vzyat' malye vodosbory, naprimer balki stepnoi polosy Evropeiskoi chasti SSSR (bassein Dona), to naibol'shie moduli stoka na nih v period vesennego polovod'ya dostigayut znachitel'nyh velichin, prichem maksimumy stoka mogut v 100 raz i bolee prevoshodit' srednii godovoi rashod; v tabl. 22 v kachestve primera privedeny znacheniya maksimal'nyh modulei dlya dvuh balok, raspolozhennyh na Volgo-Donskom vodorazdele.
Balka | Ploshad' vodosbora, km2 | Maksimal'nyi modul' stoka, l/sek km2 |
1 2 |
9,3 12,8 |
1710 1250 |
V raionah, gde maksimumy stoka formiruyutsya za schet snegotayaniya, pavodki dozhdevogo proishozhdeniya obychno po vysote pod'ema vody ustupayut vesennemu polovod'yu. Eto, odnako, spravedlivo tol'ko v otnoshenii bol'shih i srednih rek. Chto kasaetsya malyh vodotokov, to dozhdevye maksimumy na nih mogut prevyshat' pod'emy vody pri vesennih polovod'yah. Chem men'she ploshad' basseina, tem bolee intensivnym livnem ona mozhet byt' ohvachena. Sushestvuet, sledovatel'no, nekotoryi predel ploshadi vodosbora, nizhe kotorogo bolee vysokimi yavlyayutsya dozhdevye maksimumy, a vyshe - snegovye. V Evropeiskoi chasti SSSR dozhdevye maksimumy mogut preobladat', nachinaya so sleduyushih primernyh predel'nyh znachenii ploshadi vodosbora:
v lesnoi zone - lish' na neznachitel'nyh basseinah, ploshad'yu v neskol'ko kvadratnyh kilometrov, inogda do 20-30 /km2;
v lesostepnoi zone - na nebol'shih rekah s ploshad'yu vodosbora menee 100 km2;
v stepnoi zone - na rekah s ploshad'yu vodosbora do 3000 - 5000 km2.
Na ochen' malyh vodosborah stepnoi zony Evropeiskoi chasti SSSR livnevye maksimumy mogut byt' ves'ma znachitel'nymi. V kachestve primera mozhno privesti sleduyushie dannye o maksimal'nyh livnevyh modulyah stoka na yuge Ukrainy:
balka Vorob'evka 43 km2 650 l/sek km2
balka Aleksandrovna 0,4 29000
bez nazvaniya 0,4 50000
bez nazvaniya 0,5 75000
V raionah s preobladaniem dozhdevogo pitaniya, kak otmecheno vyshe, naibol'shii stok v godu nablyudaetsya v period prohozhdeniya dozhdevyh pavodkov. Maksimumy snegovogo proishozhdeniya po svoim razmeram zdes' znachitel'no ustupayut livnevym pavodkam.
V etom otnoshenii osobenno harakternymi yavlyayutsya reki Dal'nego Vostoka. Letnie mussonnye dozhdi, v otlichie ot livnei Evropeiskoi chasti SSSR, ohvatyvayut zdes' srazu obshirnye prostranstva, poetomu dozhdevye maksimumy nablyudayutsya ne tol'ko na malyh vodotokah, no i na rekah s bol'shimi ploshadyami vodosborov, vklyuchaya i samuyu bol'shuyu vodnuyu arteriyu Dal'nego Vostoka - Amur. Maksimal'nye rashody dozhdevyh pavodkov dlya bol'shinstva rek etogo raiona prevyshayut velichinu srednegodovogo rashoda vody v 6-10 raz, a na malyh rekah s ploshad'yu vodosbora 3000-5000 km2 - v 25-50 raz i bolee.
Osobenno vysokie maksimumy stoka harakterny dlya rek Primor'ya. Na reke Maihe, naprimer, naivysshii modul' stoka dostigal 655 l/sek km2, a na Lyanchihe (43 km2) - 6300 l/sek km2.
Znacheniya maksimal'nyh rashodov vody ves'ma koleblyutsya iz goda v god v zavisimosti ot zapasov snega v basseinah rek, intensivnosti ego tayaniya i ot drugih prichin. Nablyudeniya pokazyvayut, chto bolee ustoichivymi yavlyayutsya maksimumy v raionah izbytochnogo uvlazhneniya s bol'shoi otnositel'noi vodnost'yu rek, a menee ustoichivy oni dlya vodotokov zasushlivyh raionov. Tak, naprimer, v Evropeiskoi chasti SSSR koefficient variacii Sv, yavlyayushiisya merilom izmenchivosti stoka, raven:
Na severe Evropeiskoi chasti SSSR - v basseinah Pechory i Severnoi Dviny - 0,2
V Central'noi chasti - v basseine Verhnei Volgi - 0,4
Na yugo-vostoke - v stepnyh i polupustynnyh raionah - 0,8-1,0
V to vremya kak na severe maksimumy iz goda v god blizki mezhdu soboi, na yuge, v stepnoi zone, maksimumy otdel'nyh let mogut ves'ma raznit'sya.
Uvelichenie amplitudy kolebanii rashodov na yuge svyazano s bol'shei izmenchivost'yu uslovii, opredelyayushih formirovanie maksimumov (zapasy snega, intensivnost' tayaniya snega, glubina promerzaniya i t. d.).
Nainizshie rashody vody na rekah SSSR nablyudayutsya v periody letnei i zimnei mezheni. V zimnee vremya pochti vse reki perehodyat v osnovnom na gruntovoe pitanie i v rezul'tate postepennogo istosheniya zapasov gruntovyh vod k koncu zimnego perioda obladayut osobenno nizkoi vodnost'yu. Letom bol'shinstvo rek (za isklyucheniem rek s polovod'em v tepluyu chast' goda, s. preobladaniem dozhdevogo i lednikovogo pitaniya) takzhe pret imushestvenno pitaetsya gruntovymi vodami, prichem naibolee nizkii stok nablyudaetsya obychno v naibolee zharkoe vremya, kogda ,osobenno veliki poteri na isparenie. Sootnoshenie etih dvuh minimumov stoka - zimnego i letnego - takovo, chto v severnyh raionah SSSR (v tundrovoi i lesnoi zonah), kak pravilo, nainizshimi v godu yavlyayutsya zimnie rashody vody, a v yuzhnyh chastyah strany (lesostepnaya, stepnaya i polupustynnaya zony) godovoi minimum stoka padaet preimushestvenno na konec leta i osen'. Central'nye raiony (lesostep') zanimayut v etom otnoshenii promezhutochnoe polozhenie. Nainizshii godovoi stok zdes' mozhet byt' i letom i zimoi. Izlozhennoe mozhno illyustrirovat' na primere nekotoryh rek Evropeiskoi chasti SSSR (tabl. 23).
Raion | Reka | Punkt | Srednemesyachnyi minimal'nyi modul' stoka, l/sek km2 | |
zimnii | letnii | |||
Lesnaya zona To zhe To zhe |
Suna Meta Lovat' |
Por-Porog Poterpelicy Holm |
4,0 1,7 1,4 |
5,9 2,4 1,3 |
Lesostepnaya i stepnaya zony To zhe |
Oskol Sorokine |
Buzuluk Baigorovka |
1,8 1,3 |
0,13 0,05 |
Otnositel'naya velichina naimen'shego v godu rashoda rek (velichina modulya minimal'nogo stoka) v ravninnyh oblastyah, kak naprimer v Evropeiskoi chasti SSSR, zakonomerno padaet v napravlenii s severa na yug vmeste s umen'sheniem otnositel'noi vodnosti rek. Etu zakonomernost', tak zhe kak i v otnoshenii normy godovogo stoka, mozhno predstavit' na karte v vide izolinii minimal'nogo stoka rek (ris. 32). Na territorii Evropeiskoi chasti SSSR, kak pokazano na etoi karte, velichina minimal'nogo stoka zakonomerno umen'shaetsya ot 2 l/sek km2 i bolee na severe do 1,0-0,5 v central'noi chasti i dalee do 0,1 l/sek km2 v stepnoi zone na yuge. V yuzhnoi chasti stepnoi zony i v polupustynnoi zone mestnye reki polnost'yu peresyhayut, t. e. minimal'nyi ih stok raven nulyu. Osobenno nizkim minimal'nym stokom otlichayutsya reki Vostochnoi Sibiri i Dal'nego Vostoka, gde pri nalichii vechnoi merzloty gruntovoe pitanie isklyuchitel'no malo.
Ris. 32. Minimal'nyi stok rek Evropeiskoi chasti SSSR (v l/sek km2) (po V. A. Uryvaevu).
Issledovaniya pokazyvayut, chto minimal'nyi stok real'nyh rechnyh basseinov chasto ochen' sil'no otlichaetsya ot stoka, poluchennogo po karte izolinii minimal'nogo stoka. Eti otkloneniya ob'yasnyayutsya tem, chto minimal'nyi stok, pomimo klimaticheskih faktorov, tesno svyazan s drugimi osobennostyami vodosbora i v pervuyu ochered' s geologo-pochvennymi usloviyami ili tochnee - s usloviyami podzemnogo pitaniya. Chem bolee vodonosnymi yavlyayutsya porody, slagayushie vodosbor, tem pri prochih ravnyh usloviyah bol'she (vyshe) budet minimal'nyi stok. Iz dvuh odinakovyh rek, raspolozhennyh v odnih i teh zhe klimaticheskih usloviyah, bassein s peschanymi pochvo-gruntami budet imet' bolee vysokie minimumy po sravneniyu, naprimer s basseinom, slozhennym glinistymi i suglinistymi porodami.
Ne sovsem tochnym yavlyaetsya prinyatoe pri postroenii karty izolinii polozhenie o nezavisimosti velichiny minimal'nogo stoka ot ploshadi vodosbora. V deistvitel'nosti razmer vodosbora zametno vliyaet na velichinu minimal'nogo stoka: Qmin = f(F). Eta zavisimost' proyavlyaetsya v tom, chto s uvelicheniem ploshadi vodosbora, kak pravilo, uvelichivaetsya glubina erozionnogo vreza rek. Ponyatno, chto chem glubzhe reka vrezaetsya v poverhnost' zemli, tem bolee vozrastaet dolya gruntovogo pitaniya. Harakter zavisimosti Qmin = f(F) takov, chto vnachale minimal'nyi stok rezko vozrastaet s uvelicheniem ploshadi vodosbora, zatem, dostignuv nekotorogo predela (razlichnogo v teh ili inyh usloviyah), velichina vodosbora pochti ne vliyaet na izmenenie stoka.
Minimal'nyi stok malyh rek, v otlichie ot bol'shih i srednih, chasto byvaet raven nulyu vsledstvie ih peremerzaniya zimoi i peresyhaniya v letnie periody. Veroyatnost' peresyhaniya ili peremerzaniya vodotokov yavlyaetsya bol'shei u rek s men'shimi vodosborami; bol'shoe znachenie takzhe imeet i dlitel'nost' dannogo yavleniya.
Rassmatrivaya rasprostranenie yavleniya peresyhaniya i peremerzaniya rek na territorii SSSR, mozhno vydelit' tri harakternye oblasti: severnuyu, srednyuyu i yuzhnuyu.
Severnaya oblast', sootvetstvuyushaya primerno lesnoi i tundrovoi zonam, otlichaetsya tem, chto zdes' preobladaet peremerzanie rek, togda kak peresyhaniyu podverzheny lish' melkie vodotoki. V predelah dannoi oblasti na territorii Evropeiskoi chasti SSSR peremerzayut reki s ploshadyami vodosbora do 100 km2. Shiroko rasprostraneno yavlenie peremerzaniya takzhe i v Aziatskoi chasti SSSR, v zone vechnoi merzloty. Tak, na territorii Vostochnoi Sibiri peremerzayut do dna ne tol'ko malye reki, no dazhe takie, kak Yana, Indigirka, Vilyui, imeyushie ploshadi vodosbora do 200000 km2 i bolee. Na Dal'nem Vostoke peremerzaet Shiyaka u g. Sretenska (F = 172000 km2) i ryad drugih rek, prichem prodolzhitel'nost' yavleniya dostigaet 6-7 mesyacev.
Ne sleduet dumat', odnako, chto v zone vechnoi merzloty zimoyu peremerzayut i prekrashayut stok splosh' vse malye i srednie reki.
V deistvitel'nosti, dazhe v usloviyah surovogo klimata Vostochnoi Sibiri, vstrechayutsya reki ne tol'ko ne peremerzayushie, no dazhe i ne zamerzayushie v techenie vsei zimy. Takoe, na pervyi vzglyad paradoksal'noe yavlenie svyazano s vyhodami otnositel'no teplyh podmerzlotnyh vod, priurochennymi k raionam sravnitel'no molodyh razlomov zemnoi kory. V srednei iz treh vydelennyh oblastei, priblizitel'no sootvetstvuyushei lesostepnoi zone, yavleniya peremerzaniya i peresyhaniya nablyudayutsya primerno v odinakovoi mere. Eti yavleniya otmechayutsya zdes' na rekah s ploshadyami vodosborov do 500-1000 km2.
Nakonec, yuzhnaya oblast', sootvetstvuyushaya priblizitel'no stepnoi i polupustynnoi zonam, otlichaetsya shiroko rasprostranennym yavleniem peresyhaniya rek. V ee severnoi chasti peresyhayut reki s ploshadyami vodosborov v 500-1000 km2, a v yuzhnoi - do 3000-5000 km2. V zasushlivyh stepyah i polupustynnyh raionah peresyhayut takie reki, kak Bol'shoi i Malyi Uzeni, Kuma i dazhe Emba s ploshadyami vodosborov do 50 000 km2.
Rassmotrennaya v samyh obshih chertah zakonomernost' izmeneniya minimal'nogo stoka rek SSSR tesneishim obrazom svyazana s zonal'nost'yu gruntovyh vod.
Bol'shie reki, protekayushie cherez zasushlivye polupustynnye i pustynnye prostranstva, kak-to: Ural, Amu-Dar'ya, Syr-Dar'ya, ne peresyhayut, no po puti teryayut znachitel'nuyu chast' svoego stoka na isparenie i fil'traciyu. Tak, naprimer, Amu-Dar'ya teryaet okolo 25% svoih vod na puti cherez Kara-Kumy (vklyuchaya i razbor na oroshenie).
Raznica mezhdu naivysshimi i nainizshimi rashodami vody za mnogoletnii period harakterizuet razmah kolebanii - amplitudu kolebanii rashodov vody, ili stepen' estestvennoi zaregulirovannosti stoka rek. Ochevidno, chto chem bolee ravnomerno raspredelen stok v godu, tem men'she amplituda kolebanii rashodov vody, i naoborot. Amplitudu kolebanii rashodov vody v rekah mozhno harakterizovat' otnosheniem naibol'shego nablyudennogo rashoda k naimen'shemu: Qnaib/Qnaim = K; velichinu K mozhno nazvat' koeficientom estestvennoi zaregulirovannosti.
V tabl. 24 privedeny dannye ob amplitudah kolebanii rashodov vody ryada bol'shih rek SSSR i sootvetstvuyushie im znacheniya koeficienta K; eti dannye pokazyvayut, chto v bol'shinstve sluchaev reki imeyut kraine neravnomernyi stok. Naibol'shim razmahom kolebanii rashodov vody otlichayutsya reki zony vechnoi merzloty, gde K dostigaet osobenno bol'shih znachenii; dlya Zei, naprimer, on sostavlyaet okolo 9000. Eto vpolne ponyatno, tak kak zdes' peremerzaniyu podvergayutsya dazhe reki znachitel'nyh razmerov (Yana i dr.), a potomu i minimal'nyi stok nichtozhno mal ili raven nulyu; v poslednem sluchae velichina K stanovitsya beskonechno bol'shoi ili voobshe neopredelennoi.
Reka | Punkt | Ploshad' vodosbora km2 | Rashod vody, m3/sek | |||
srednii godovoi | naibol'shii | naimen'shii | Qnaib/Qnaim | |||
Severnaya Dvina | Abramkovo | 223000 | 1990 | 19700 | 65 | 303 |
Pechora | Oksino | 317000 | 3970 | 34600 | 50 | 692 |
Volga | Yaroslavl' | 154000 | 1100 | 11600 | 110 | 106 |
Reki, stok kotoryh zaregulirovan ozerami | ||||||
Neva | Petrokrepost' | 276000 | 2550 | 4510 | 687 | 6,5 |
Svir' | Myatusovo | 66100 | 614 | 1450 | 121 | 12 |
Volhov | Gostinopol'e | 79600 | 584 | 2530 | 29 | 87 |
Vuoksa | Imatra | 69000 | 600 | 1146 | 200 | 5,6 |
Angara | Pashki | 590000 | 1900 | 4940 | 837 | 5,9 |
V zasushlivyh raionah znacheniya K takzhe veliki; tak, naprimer, u Yuzhnogo Buga velichina etogo koefficienta ravna 1612. Ob'yasnyaetsya eto malym letnim stokom i peresyhaniem malyh rek (Bol'shoi i Malyi Uzeni, Emba, Kuma i dr.); i v etom sluchae znachenie K stanovitsya neopredelennym.
Naimen'shim razmahom kolebanii rashodov obladayut reki lesnoi zony (vne rasprostraneniya vechnoi merzloty), gde nablyudaetsya otnositel'no vysokii stok v letnyuyu i zimnyuyu mezhen', naprimer Volga. Otnositel'no neveliki kolebaniya rashodov na gornyh rekah, osobenno u teh, kotorye imeyut lednikovoe pitanie.
Ogromnoe reguliruyushee vliyanie na stok okazyvayut ozera, sil'no umen'shaya razmah ego kolebanii. Pod vliyaniem ozernogo regulirovaniya maksimal'nyi stok ves'ma snizhaetsya, a minimal'nyi, naoborot, povyshaetsya, v rezul'tate chego velichina K rezko umen'shaetsya. Eto osobenno otchetlivo vidno ne primere takih tipichnyh ozernyh rek, kak Neva, Svir', Vuoksa, Angara, u kotoryh maksimal'nyi rashod vody vsego v 5-10 raz bol'she minimal'nogo za mnogoletnii period. Pri umen'shenii stepeni ozernosti basseina reguliruyushee vliyanie na stok sil'no padaet. Primerom mozhet sluzhit' r. Volhov, vytekayushaya iz znachitel'no men'shego po razmeram ploshadi i melkovodnogo oz. Il'men', reguliruyushee vliyanie kotorogo neznachitel'no.
<< Predydushaya | V oglavlenie | Sleduyushaya >> |
Publikacii s klyuchevymi slovami:
geofizika
Publikacii so slovami: geofizika | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> |