Реки

Река- это водоток  сравнительно крупных размеров, питающейся атмосферными осадками со своего водосбора  и имеющий четко выраженное сформированное самим потоком русло. К рекам  обычно относят лишь водотоки с площадью бассейна не менее 50 км2. водотоки меньшего размера называют ручьями.

Реки - это, как правило, постоянные водотоки, текущие в течение всего года. Однако встречаются реки, которые могут в течение некоторого не продолжительного периода времени перемерзать или пересыхать. Если же водоток пересыхает большую часть года( как, например, сухими долины в пустыне – вади), то такой водоток рекой не считается. К рекам не относятся водотоки, которые не имеют водосбора (как, например, русла, сформированные течениями во время приливов или сгонно-нагонных явлений в приморских районах или на островах). Не являются реками даже крупные водотоки (проливы), соединяющие лагуны с морем. Не могут считаться реками и водотоки с искуственным руслом (каналы).

Единовременно во всех реках земного шара находятся в среднем 2115 км2 воды, или всего лишь 0,0002% объема вод гидросферы. Несмотря на такой малый объем речных вод роль рек как путей сосредоточенного стока в круговороте веществ и энергии на земном шаре очень велика. Реки связывают между собой материковое и океаническое звенья глобального кругововорота воды на Земле.

Крупнейшему русскому климатологу А.И Войкову принадлежит выражение «реки -продукт климата». В этом определении подчеркивается ведущая роль климатических условии в формировании рек и их режима. Вместе с тем не следует забывать, что и другие компоненты природной среды ( рельеф, почва и растительность, геологические строение и др.), а также хозяйственная деятельность человека влияют на режим рек и формируют их природный облик.

Если по образному выражению географов, вода- это кровь ландшафта, то реки – это кровеносная система ландшафта, переносящая вещество и энергию и преобразующая сам ландшафт.

В этой  связи важнейшие значение приобретает значение понятие «сток». Сток – это процесс стекания воды с водосборов вместе с содержащимися в ней веществами и теплотой. Поэтому речной сток - важнейший элемент материкового звена глобального круговорота воды и веществ, а также мощный геологический агент, главнейший фактор, определяющий взаимосвязь между различными объектами суши и гидросферы. 

Реки  и их распространение  на земном шаре. 

Наибольшую среди  всех рек площадь бассейна имеет Амазонка, наибольшую длину-Нил: Амазонка также самая водоносная река мира ( на ее долю приходится 16,6 % стока всех рек). Наиболее крупные реки находятся в Южной Америки, Азии. На территории России, по данным РосНИИВХа , более 2,5 млн. рек. Из них почти 95% имеют длину менее 25 км. 2833 рек (0,1% всех рек) имеют длину от 101 до 500 км и лишь всего 0,008 % рек (их всего214)- длину более 500 км.

По величине площади бассейна самые крупные реки России - это Обь, Лена, Енисей, Амур и Волга; по длине – Енисей, Обь, Лена, Амур. Самые водоносные реки России – это Енисей, Лена, Обь. 

Типы  рек. 

Реки  типизируют по различным признакам, например по размеру, условиям протеканию, источникам ( видам) питания, водному режиму, степени устойчивости русла, ледовому режиму и т.д.

По  размеру реки подразделяют на большие, средние и малые. К большим обычно относят реки с площадью бассейна более 50 000 км 2, к средним- с площадью бассейна в пределах 2000-50 000 км2, к малым- с площадью бассейна менее 2000 км2. нижняя граница площади бассейна (50 км2), отделяющая малые реки от ручьев, - весьма условна.

Большая река обычно имеет бассейна,  расположенный в нескольких географических зонах. Гидрологический режим большой реки в целом не свойствен рекам каждой географической зоны в отдельности и поэтому полизонален.

Средняя река обычно имеет бассейн в пределах одной географической зоны. Гидрологический режим средней реки характерен для большинства рек  данной географической зоны и по этому зонален.

Малая река также имеет бассейн, расположенный в пределах одной географической зоны, но ее гидрологический режим под влиянием местных условий может существенно отличаться то режима , свойственного большинству рек данной географической зоны, и стать, таким образои, азональным. Малые реки, в отличии от средних и больших, могут не полностью дренировать грунтовые воды, что также определяет отличие их режимы  от режима, свойственного более крупным рекам данной географической зоны.

По  условиям протекания реки подразделяют на равнинные, полугорные и горные. К равнинным рекам условно относят. У равнинных и полугорных рек наблюдается спокойный характер движении воды, у горных - бурный.

По  источникам (видам) питания реки подразделяют на различные типы в зависимости от вклада снегового, дождевого, ледникового и подземного питания в формирование речного стока.

По  водному режиму, т.е. характеру внутригодового распределения стока, выделяют реки с вессеним половодьем, половодьем в теплую часть года, поводочным режимом.

По степени  устойчивости русла можно выделить, например, реки устойчивые и неустойчивые, а по ледовому режиму- реки замерзающие  и незамерзающие.

Выделяют  также реки промерзающие (перемерзающие) и пересыхающие. Следует различать промерзание и перемерзание рек. Промерзание- это замерзание всей толщи воды до дна на большом протяжение реки. Перемерзание – это оброзование ледяных перемычек лишь на отдельных мелководных участках русла (например, на перекатах). Промерзают или перемерзают обычно малые и средние реки во время суровых зим, когда поверхностное питание отсутствует, а подземное истощается из-за промерзание грунтовых вод.

Некоторые реки пересыхают в засушливые периуды  года, когда из-за отсутствие дождей поверхностное питание прекращается, а подземное (грунтовое) истощается. Временно пересыхают обычно лишь малые реки. 

  Виды Питание рек 

Речной  сток формируется в результате поступления  в реку вод атмосферного происхождения, при этом часть атмосферных осадков стекает с реками в океан или бессточные озера, другая часть- испаряется. Однако при единстве атмосферного происхождения, в конечном счете, всех речных вод непосредственные пути поступления вод в реки могут быть различными. Выделяются четыре вида питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое, подземное.

Для рек  в условиях теплого климата главный  вид питания - дождевое.сток таких  крупнейших рек мира, как Амазонка, Ганг и Брахмапутра, Меконг, формируется  в основном за счет дождевых вод. Этот вид питания рек в глобальном масштабе являеться главнейшим. Вторым по важности служит снеговое питание.его роль весьма велика впитание рек в условиях умеренного климата. Третье место по объему поступающих в реки вод занемает подземное питание. Именно подземное питание обуславливает постоянство или большую продолжительность стока реки в течение года, что и создает в конечном итоге реку. Последнее место по значимости приходиться на ледниковое питание (около 1% стока рек мира).

  Дождевое питание. Каждый дождь характеризуеться слоем выпавших осадков (мм), продолжительностью(мин,ч, сут),интенсивности выпадения ( мм/мин, мм/ч) и площадью распрастранения(км2). В зависимости от этих характеристик дожди можно, например, подразделить на ливни и обложные дожди.

Интенсивность, площадь распространения, продолжительность и время выпадения дождей определяют многие особенности формирования речного стока и пополнения подземных вод. Пополнение подземных вод, как правило, происходит при длительных дождях. Чем меньше влажность воздуха и суше почва в периуд 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 питания рек служит вода, накапливающиеся в снежном покрове.

Запасы  воды в снеге в бассейне зависит  от величины зимних осадков, в свою очередь определяемой климатическими условиями. Следует различать процессы снеготаяния и водоотдачи снежного покрова, т.е. поступление удерживаемой снегом воды на поверхность почвы.

Весеннее  снеготаяние подразделяют на три  периода: 1) начальный период ( снег залегает сплошным покровом, таяние замедленное, водоотдачи снежного покрова практически  нет, сток еще не формируется): 2) период схода основной массы снега ( начинается интенсивная водоотдача, возникают проталины, быстро нарастает величина стока); 3) период окончания таяния (стаивают оставшиеся запасы снега). В течение первого периода стаивает около 30% запасов снега, в течение второго -50%, в течение третьего-20%. Водоотдача максимальна в течение второго периода (более 80%запасов воды в снеге). В этот период снежный покров отдает воду, накопившуюся в снеге как за второй, так первый периоды.

Территорию, где происходит в данный момент таяние снега, называют зоной одновременного снеготаяния. Эта зона ограничена фронтом таяния (линией, отделяющей зону таяния от области, где таяние снега еще не началось) и тылом таяния ( линией, отделяющей зону таяния от области, где снег уже сошел).

Важной  характеристикой снеготаяния служит его интенсивность. Она определяется  характером изменения температуры воздуха в весенний период ( «дружность весны») и особенности подстилающей поверхности

Подземное питание рек. Оно определяется характером взаимодействия подземных ( грунтовых) и речных вод. Выделяют три типа взаимодействия речных и грунтовых вод : наличие постоянной гидравлической связи , наличие временной гидравлической связи и отсутствие гидравлической связи. Первый тип включает два подтипа; наличие одно- и двусторонней постоянной гидравлической связи. Характер связи речных и грунтовых вод зависит от соотношения высоты стояния уровня в реке в половодья и в межень, с одной стороны, и положения кровли водоупорного пласта (водоупора) и уровня находящихся над ним грунтовых вод-с другой.

При очень  низком положении и уровня грунтовых  вод река в течении всего года через берега и дно питает подрусловые  и прибрежные грунтовые воды, т.е. постоянно теряет воду на питание  грунтовых вод. .это явление особенно характерно для закарстованных пород или крупнопористых грунтов в аридных и горных районах. Гидрогеологи называют этот вид взаимодействия речных и грунтовых вод «подпертой фильтрацией». Кроме того, иногда выделяют случай, когда основной водоупор находится очень глубоко, а русло реки подстилают слабопроницаемые породы.

 При  более высоком положении водоупорна река питает грунтовые воды лишь в половодье; в межень река наоборот, дренирует грунтовые воды и ими питается. На спаде половодья и в межень часть накопленной в грунте воды возвращаеться в русло реки. Такое явление называется береговым регулированием речного стока или периодическим питанием подземных вод.

При еще  более высоком положении водоупорна река , так же как и в приведущем случае , в половодье питает грунтовые воды, а в межень грунтовые питают реку. Однако в межень происходит разрыв кривой депрессии грунтовых вод и  понизившегося уровня в реке- на склонах русла возникают можачины и начинают действовать родники или ключи, дебиты которых не зависит от изменения уровня воды в реке. 

 При  очень высоком положение водоупорна как в половодье , так и в межень грунтовые воды и река не имеют между собой гидравлической связи.

Таким образом, характер и величина подземного питания рек зависти от гидрогеологического строения прилегающей к водному объекту территории и от режима уровней воды в водном объекте. По водно-балансовом оценкам для всего земного шара на долю подземного питания рек приходиться около 30% речного стока. Важно также отметить, что роль подземного питания  в режиме рек  особенно возрастает в межень, когда питание других видов( талое, дождевое) существенно сокращается или вовсе прекращается. 

Ледниковое  питание. Это питание имеют лишь реки, вытекающие из районов с высокогорными ледниками и снежниками. Роль горных ледников в питание рек в целом невелика . В среднем на земном шаре величина ежегодного питания рек составляет 412 км3, т.е. менее 1% общего объема речного стока, равного 41,7 тыс. км3в области внешнего стока и около 1,0 тыс.км 3 в областях внутреннего стока.

Сезонное  изменение стока рек с ледниковым питанием проявляется в усиление таяния ледников в теплый, засушливый период года, когда другие источники питания рек истощаются. Кроме        того, сам ледник с находящимися  в нем полостями, заполненными водой, а также его снежно-фирновая толща, содержащая гравитационную воду, является причиной сдвига максимального стока по отношению к максимальной температуры воздуха. Поэтому на реках с ледниковым питанием максимум стока обычно смещается на вторую половину лета.  
 

2 Водные режимы  рек

2.1.Виды колебаний водности рек.