Гидроэкология: курс лекций / Логинова, Е.В., Лопух П.С. – Минск: БГУ, 2011.– 300 с.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 9Следующая ⇒

14. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 7. Часть 1. – Л. -1973.- 476с.

Приложение

1. [http: //vodovoz.blogspot.com/2008/07/blog-post_2475.html].

2.[ http: //home.damotvet.ru/other/33583.htm ].

3.Гидроэкология: курс лекций / Логинова, Е.В., Лопух П.С. – Минск: БГУ, 2011.– 300 с.

4. Зә уірбек Ә.К....2014.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Реки (по А. И. Чеботареву) [ http: //abratsev.ru/hydrosphere/rivers1.html]

Формирование гидрографической сети и речных систем. Основные элементы речных систем

Гидрографическая сеть. Речные системы. Главные реки и их притоки. Вода, поступающая на поверхность земли в виде осадков или выходящих подземных потоков, собирается в понижениях рельефа и, стекая под действием силы тяжести в направлении понижения местности, образует поверхностные водотоки.

Атмосферные осадки и источники грунтовой воды не сразу создают большие реки. Вода сначала собирается в отдельные струйки, затем в ручьи, а последние, постепенно соединяясь, образуют реки. Река принимает в себя притоки и постепенно увеличивается вниз по течению. В полярных странах и высокогорных районах имеются реки, которые создаются тающими ледниками. Начало многих рек лежит в болотных массивах. Нередки случаи, когда река начинается из озера. В этом случае река уже в начале может иметь весьма большие размеры. Например, р. Нева, вытекающая из Ладожского озера крупным потоком, существенно не изменяется до самого устья. Поверхностные водотоки в зависимости от их величины и физико-географических условий, в которых они протекают, могут быть постоянно или периодически действующими. Система постоянно и временно действующих водотоков и озер образует гидрографическую сеть поверхности суши. К гидрографической сети не относятся многочисленные небольшие струйки воды, временно образующиеся в период таяния снега или выпадения жидких осадков, а также временные скопления воды, возникающие в небольших многочисленных понижениях местности.

Когда рассматривается система постоянно и временно действующих водотоков, применяется термин русловая сеть. Часть русловой сети, включающая достаточно крупные, преимущественно постоянные русловые потоки, объединяется понятием речной сети.

Приведенные определения не имеют строгих количественных критериев и потому в известной мере условны. Иногда принимают, что состав русловой сети может быть охарактеризован водотоками, показанными на крупномасштабных топографических картах.

В строении гидрографической (русловой) сети можно выделить следующие основные звенья, последовательно сменяющиеся от верховьев вниз по течению: ложбины, лощины, суходолы, речные долины. Процесс формирования основных элементов (размеров, глубины вреза, крутизны склонов) этих звеньев речной сети совершался длительное время; современная эрозия продолжает эту работу, образуя промоины, рвы и овраги в дне этих звеньев и на их склонах.

Ложбина - верхнее (по течению) звено гидрографической сети, представляет собой слабовыраженную, вытянутую впадину водно-эрозионного происхождения с пологими, обычно задернованными склонами и ровным, вогнутым, наклонным дном. Ложбина развивается обычно при площади водосборов 10-15 га в слаборасчлененных районах и при 50 га - в сильно расчлененных районах Европейской территории СССР.

Лощина - следующее за ложбиной звено гидрографической сети, отличающееся от ложбины большей глубиной вреза, большей высотой и крутизной склонов и появлением форм донного и берегового размыва или ветвистого русла. Лощины отводят воду с площади от 10-15 га до 10-15 км² в слаборасчлененных районах и от 50 га до нескольких квадратных километров в сильно расчлененных районах.

Суходол - преддолинное нижнее звено гидрографической сети без постоянного водотока; характеризуется асимметрией склонов и наличием извилистого русла временного потока. В условиях сильно расчлененного рельефа суходолы развиваются при площади водосбора 10-15 км², в слаборасчлененных - 20-25 км².

Долина - наиболее полно разработанное деятельностью воды звено гидрографической сети, характеризующееся большой протяженностью, измеряемой десятками, сотнями и тысячами километров и наличием постоянного потока (речные долины).

Схема основных звеньев гидрографической сети представлена на рис. 22.

Речная сеть в соответствии с характером направления наклона земной поверхности распределяется между отдельными главными водными артериями, впадающими в океаны, моря, бессточные озера или заканчивающимися в безводных пространствах пустынь. Совокупность рек, впадающих в рассматриваемую главную реку, вместе с главной рекой называется речной системой.

Речная система включает в себя одну главную реку, ряд притоков главной реки, притоки этих притоков и т. д. Реки, непосредственно впадающие в главную реку, называются притоками первого порядка. Притоками второго порядка по отношению к главной реке называются реки, впадающие в притоки первого порядка, и т. д. Эта перешедшая в гидрологию из физической географии классификация притоков широко применяется и в настоящее время при гидрографических описаниях. Однако при такой классификации в один класс попадают как мелкие притоки главной реки, так и крупные водные артерии.

В том случае, когда необходимо установить какие-либо закономерности развития гидрографической сети, например число притоков различного класса на разных площадях водосборов, такая классификация, объединяющая в одни группы разнородные элементы гидрографической сети, оказывается непригодной.

В таких исследованиях, по предложению Р. Е. Хортона, применяется иная классификация притоков. В этой классификации самые малые, неразветвленные притоки относятся к первому порядку (классу); следующие, принимающие в себя притоки первого порядка, - ко второму порядку; реки, принимающие притоки первого и второго порядка, относятся к притокам третьего порядка и т. д. вплоть до главной реки, которую относят к самому высшему порядку, характеризующему одновременно порядок всей системы.

Рис. 22. Схема основных звеньев гидрографической сети. I - основные звенья сети; II - поперечные профили.

По этой классификации Днепр выше устья р. Днепреца будет иметь третий класс, ниже устья р. Немощеной - четвертый, у г. Дорогобужа - пятый, ниже устья р. Вопи - шестой, ниже устья р. Сожа - седьмой и ниже устья р. Припяти - восьмой.

Структура речной сети характеризуется данными, приведенными на рис. 23.

Рис. 23. Структура и морфологические характеристики речной сети. а - схема речной системы; б - зависимость относительной глубины (h/В) от порядка потока (N) и среднего годового расхода (Q₀). I-VIII - порядки естественных потоков.

Исток и устье реки. Основные виды устьев. Устьевые области. Место начала реки называется истоком. Начало река может получить из ручьев и ключей, ледника, озера или болота. Когда река образуется от слияния двух рек, место слияния является началом этой реки, однако за исток ее следует принимать место начала более длинной из двух слившихся рек. В этом случае можно различать гидрографическую длину реки, т. е. длину от наиболее удаленного истока, и длину реки данного названия. Очевидно, что условия стока воды в реке и, в частности, время перемещения воды от истока до устья или какого-либо другого пункта зависит от гидрографической длины реки. Поэтому при анализе условий стока принимается во внимание гидрографическая длина реки.

При определении длины реки по карте необходимо прежде всего установить признаки выделения истока и устья. В том случае, когда река образуется слиянием двух рек без названия, за исток реки принимается исток водотока большей длины, а при одинаковом их протяжении - исток левой составляющей.

При образовании реки в результате слияния двух рек, имеющих самостоятельные названия, за начало этой реки принимается место слияния образовавших ее рек.

Так, например, началом р. Северной Двины является место слияния рек Сухоны и Юга, р. Амура - слияние рек Шилки и Аргуни. Однако за исток рек в таких случаях, как и в случае слияния двух рек без названия, следует принимать исток водотока большей длины.

Впадая в другую реку, озеро или море, река образует устье. Если река впадает в реку, озеро или море двумя рукавами, за устье принимается устье более крупного рукава. При наличии дельты за устье принимается устье основного рукава. Если река оканчивается оросительным веером, за устье принимается место разветвления реки на оросительные каналы.

В отдельных случаях вследствие сильного испарения или просачивания в почву вся вода теряется и не доходит до моря, озера или другой реки. Указанное окончание реки иногда называется слепым концом. Кроме истока и устья, на сравнительно крупных реках выделяют участки верхнего, среднего и нижнего течения. Для указанного разграничения общего протяжения реки на участки не существует твердо установленных условий. Это деление производится с учетом изменения вниз по течению реки рельефа местности, скоростей течения, водности потока и других его характеристик.

В устьях рек возникают своеобразные процессы, связанные с отложением выносимых рекой наносов и взаимодействием вод впадающей реки и водоема, их принимающего (река, озеро, море).

При впадении в море или озеро река часто отлагает значительное количество наносов и в этом случае создает многорукавное устье, называемое дельтой. Чем меньше несет река наносов, тем слабее выражены дельтовые формы. Приливы, отливы и морские течения затрудняют образование дельт. В этих случаях река часто вливается в море одним широким руслом, образуя губу, или эстуарий.

Особой формой эстуариев являются лиманы, представляющие собой затопленную морем устьевую часть долины. Образование лиманов происходит при опусканиях береговой полосы. Лиманы сохраняют характерную извилистость речной долины. В отличие от лимана, участок моря, примыкающий к морскому берегу и отделенный от основного морского пространства косой, называется лагуной.

Таким образом, лиман представляет собой как бы часть реки, лагуна же является частью моря, примыкающей к устью реки.

Наносы, выносимые реками в море, откладываясь за пределами устья, образуют мелководное взморье - бар. В конце нижнего течения реки при впадении ее в море и в пределах прибрежной части моря образуется переходная зона. На протяжении этой зоны под влиянием моря режим реки существенно изменяется: скорости течения уменьшаются, в реку проникают приливо-отливные течения, происходит смешение речной и морской воды, ширина реки резко возрастает и образуется дельта или эстуарий.

В свою очередь прибрежная часть моря, непосредственно прилегающая к устью реки, испытывает влияние впадающей реки. Это влияние сказывается в понижении солености морской воды, в распределении глубин, течений и изменении других характеристик гидрологического режима. Указанная переходная зона называется устьевой областью. В пределах этой области в свою очередь различают предустьевое взморье и приморский участок реки (рис. 24).

Рис. 24. Районирование морского устья реки.

Приморский участок реки делится на предустьевой и устьевой участки. Предустьевой участок реки имеет речной режим, только временами нарушаемый сгонно-нагонными и приливо-отливными явлениями. Его верхний створ находится на границе проникновения этих явлений, нижний - в месте разделения реки на рукава, а при однорукавных устьях и эстуариях - в сечении, где постоянно наблюдается смешение речной и морской воды. Устьевой участок реки простирается от нижнего створа предустьевого участка до предустьевого взморья. По ширине устьевой участок ограничивается коренными берегами долины, а если они нечетко выражены, то линией наибольшего разлива в половодье.

Предустьевое взморье занимает пространство от нижней границы устьевого участка до зоны, дальше которой влияние реки на морской режим уже не прослеживается.

Типы устьев рек СССР. Весьма большое разнообразие встречающихся в природе устьевых областей применительно к рекам СССР можно охарактеризовать основными типами, представленными на рис. 25-30 и в табл. 22.

Устьевые области типа 3, 4, 5 и 6 (табл. 22) представляют собой различные дельтовые образования. Их разновидность обусловливается соотношением между величиной твердого стока и размером залива, в который впадает река, а также характером водного режима реки, скоростями течения и другими местными условиями, определяющими процесс образования рельефа в пределах дельты рассматриваемой реки. Как указано выше, в отдельных, хотя и сравнительно редких случаях вся вода реки теряется и не доходит до моря, озера или другой реки и, следовательно, не образует обычного устья. Такие реки встречаются в местностях, очень бедных влагой, например в Средней Азии, или в карстовых районах, где река может по трещинам целиком уйти в землю и превратиться в подземный поток. В ряде случаев река в более влажное время года (весной или во время дождливого периода) имеет нормальное устье, а в более засушливое - иссякает по пути. Например, р. Кума, теряя воду на испарение и фильтрацию в низовьях, далеко не каждый год доносит свои воды до Каспия. В частном случае отсутствие нормального устья может являться результатом деятельности человека, когда вся вода реки используется для орошения. Создаваемая в этом случае сеть оросительных каналов, по которым вдоль по течению реки постепенна разбирается весь проносимый ею расход, обычно называется оросительным веером. Так, реки Теджен и Мургаб по выходе из гор на равнину полностью разбираются на орошение и оканчиваются сетью ирригационных каналов.

Таблица 22. Типы устьевых областей

№ п/п	Наименование устья	№ рисунка	Название некоторых рек, у которых встречаются устья данного типа
	Однорукавное		Риони, Амур
	Эстуарий (воронкообразный)		Обь, Енисей, Хатанга, Мезень, Южный Буг, Днепр
	Островное		Дон, Печора, Северная Двина, Индигирка, Яна, Колыма, Нева
	Лопастное		Кура, Урал
	Многорукавное, ветвящееся		Волга, Терек, Амударья
	Блокированное, лиманное		Кубань, Камчатка, Западная Двина, Днестр

Рис. 25. Однорукавное устье.

Рис. 26. Эстуарий.

Рис. 27. Островное устье.

Рис. 28. Лопастное устье.

Рис. 29. Многорукавное, ветвящееся устье.

Рис. 30. Блокированное, лиманное устье.

Основные закономерности структуры гидрографической сети. Густота речной сети. В зависимости от характера грунтов бассейна, рельефа местности, растительного покрова и количества выпадающих осадков русловая сеть обычно имеет различную разветвленность. В условиях легко проницаемых грунтов большая часть выпадающих осадков достигает речного русла подземным стоком, вследствие чего в этом случае русловая сеть менее развита. Такое явление характерно, например, для районов распространения карста. С увеличением высоты местности замечается увеличение густоты русловой сети. Так, например, в бассейне р. Днепра более развитая русловая сеть приходится на возвышенности Литовско-Белорусскую, Смоленско-Московскую, Среднерусскую, Волыно-Подольскую и т. д., и, наоборот, низменные, заболоченные и плоские пространства по р. Припяти и среднему течению р. Днепра характеризуются меньшей густотой русловой сети. В горных районах, где осадков обычно больше, чем на равнине, а грунты менее проницаемы, густота русловой сети больше, чем в равнинных.

В лесных районах вследствие более благоприятных условий для фильтрации воды наблюдается несколько меньшая густота русловой сети, чем в безлесных.

Следует учитывать, что в изолированном виде трудно установить влияние какого-либо одного из указанных факторов; в большинстве случаев они совместно определяют условия развития русловой сети, хотя нередко какой-либо из них оказывает наибольшее воздействие. Это иногда приводит к противоречивым оценкам роли отдельных факторов в формировании речной сети. Так, например, в гидрологической литературе встречаются утверждения, что повышенное развитие речной сети наблюдается на заболоченных территориях, в озерных котловинах и в других местах, где грунтовые воды находятся близко к земной поверхности, в то же время отмечается, что рельеф местности сравнительно мало влияет на плотность русловой сети.

Густота русловой сети обычно определяется как отношение длины всех водотоков данной площади, выраженной в километрах, к величине этой площади, выраженной в квадратных километрах, т. е.

Из определения понятия густоты русловой сети ясно, что числовые значения густоты русловой сети будут сравнимы между собой для отдельных районов, если они получены по данным карт одних и тех же масштабов и съемкам одной и той же степени полноты. Действительно, на картах мелких масштабов очень малые водотоки не могут быть показаны и, следовательно, общая длина водотоков окажется меньше, чем в том случае, когда определение длин производилось по картам более крупных масштабов.

Чем крупнее масштаб, тем точнее определяется густота русловой сети. Практически достаточно точные данные получаются при использовании карт М 1: 500 000 и 1: 100 000.

Наиболее часто определение густоты русловой сети производится следующим образом: рассматриваемая территория разбивается на сеть равновеликих квадратов и измеряется суммарная длина водотоков, находящихся в пределах каждого квадрата.

Разделив найденное значение на площадь квадрата, получим густоту речной сети в пределах этого квадрата. Иногда степень развитости русловой сети характеризуют расчлененностью рельефа, определяя величину площадей, ограниченных двумя соседними реками и линией, проводимой между их истоками.

Представление о развитии русловой сети в различных природных зонах (по Р. А. Нежиховскому) дают табл. 23 и 24.

Таблица 23. Средние значения густоты русловой сети (км/км²) в пределах Европейской части СССР

Природная зона	Реки длиной < 10 км	Реки длиной от 10 до 100 км	Реки длиной > 100 км	Вся русловая сеть
холмистые равнины и низменности	возвышенности и увалы	холмистые равнины и низменности	возвышенности и увалы
Тундровая	0, 26	0, 28	0, 18	0, 06	0, 50	0, 52
Лесная	0, 31	0, 32	0, 19	0, 06	0, 56	0, 57
Лесостепная	0, 18	0, 20	0, 13	0, 06	0, 37	0, 39
Степная	0, 09	0, 10	0, 11	0, 06	0, 26	0, 27
Полупустынная	0, 08	0, 09	0, 10	0, 05	0, 23	0, 24

Таблица 24. Средние значения количества русловых потоков на 1000 км² территории в пределах Европейской части СССР

Природная зона	Реки длиной < 10 км	Реки длиной от 10 до 100 км	Реки длиной > 100 км	Всего
холмистые равнины и низменности	возвышенности и увалы	холмистые равнины и низменности	возвышенности и увалы
Тундровая			7, 9	0, 24
Лесная			8, 7	0, 24
Лесостепная			6, 0	0, 24
Степная			4, 9	0, 24
Полупустынная			4, 4	0, 23

Из табл. 24 следует, что в пределах выделенных природных зон реки, имеющие длину менее 10 км, составляют 90-95% общего числа рек, в среднем приходящихся на 1000 км² зоны. Между количеством малых рек (L< 10 км), приходящихся на 1000 км², и их суммарной длиной для условий Европейской части СССР Р. А. Нежиховский установил зависимость, приведенную на рис. 31. Воспользовавшись этой зависимостью, можно показать, что чем больше на местности малых русловых потоков, тем они более короткие. Действительно, если, например, на площади 1000 км² имеется 50 малых рек, то их общая длина в соответствии с рис. 31 равна 125 км, а соответственно средняя протяженность составляет 125: 50 = 2, 5 км. Аналогичным образом в случае, если на площади 1000 км² расположено 400 малых рек, их средняя длина равна 660: 400 = 1, 6 км.

Число рек различных длин на площади 1000 км², как это следует из табл. 24, уменьшается от лесной к полупустынной зоне. Это в соответствии с рис. 31 означает, что средняя длина малых рек в зоне недостаточного увлажнения больше, чем в более увлажненных районах.

Рис. 31. Связь между количеством малых рек (L< 10 км), приходящихся на 1000 км², и их примерной длиной.

Густота русловой сети характеризует и средние расстояния между смежными водотоками. Справедливость этого вытекает из следующих рассуждений.

Представим себе, что какая-то часть территории равномерно покрыта водотоками (в том числе и пересыхающими), причем на всей площади F число таких водотоков п и длина каждого L. Тогда можно считать, что к каждому водотоку длиной L будет примыкать площадка f=F/n.

Для густоты русловой сети d имеем

а отсюда

Но отношение площади примыкающего к водотоку участка к длине участка равно ширине участка, т. е. расстоянию от данного водотока до ближайшего.

Для случая неравномерного распределения русловой сети величина l/d, очевидно, есть среднее расстояние между водотоками, а величина l/2d характеризует среднюю ширину склонов, с которых вода поступает в водотоки.

Учитывая, что тальвег водотока обычно начинается не от водораздела, а лишь на некотором расстоянии от него, среднюю ширину склона иногда рекомендуют вычислять по соотношению b = l/2, 25d.

Склоновая эрозия. Помимо основной гидрографической сети, образуемой системой ложбин, лощин, суходолов, малых рек, ручьев и реками средних и больших размеров, на поверхности земли имеется многочисленная сеть мельчайших борозд, промоин и ложбинок, распределенных в соответствии с микрорельефом местности. Поэтому поверхностный сток дождевых, ливневых и талых вод происходит обычно не сплошным слоем, а струями различной величины. Указанное струйчатое строение склонового стока обусловливает смывание верхнего слоя почвы. Этот процесс смывания почв поверхностным стоком носит название плоскостной эрозии.

При больших уклонах поверхности и на длинных склонах мельчайшие струйки сливаются в более крупные ручейки, которые создают более крупные струйчатые, или ручейковые, размывы-рытвины, или ложбины глубиной до 5, 10, 20 см и более. Если глубина этих ложбин не препятствует обычной обработке почвы и ложбины могут быть сглажены при очередной вспашке, то эта стадия развития называется струйчатым подтипом плоскостной эрозии. В тех случаях, когда ложбины и размывы, созданные концентрированными потоками талых и ливневых вод, не могут быть сглажены обычной обработкой почвы, возникает новый тип водной эрозии - овражная эрозия. Овражная эрозия является следующим этапом развития струйчатой эрозии.

Интенсивность развития эрозионного процесса и густота мелкой эрозионной сети каналов стока зависит от характера почв, уклонов и длины склонов, защищенности почвы растительным покровом, режима осадков и др. Учет интенсивности почвенной эрозии и установление законов формирования мельчайшей гидрографической сети имеет большое народнохозяйственное значение. Действительно, зная, в каких размерах в условиях различных почв при различном характере растительности и уклонах происходит размыв почвенных горизонтов, можно правильно организовать систему агролесомелиоративных мероприятий с целью существенного уменьшения плоскостной эрозии; это позволяет предохранить почву полей от разрушения и смыва.

Речной бассейн

Поверхностный и подземный водосборы. Водоразделы. Деление и смешение вод. После выяснения исходных понятий, относящихся к характеристике гидрографической сети вообще и русловой в частности, рассмотрим более подробно структуру речных бассейнов. Территория земной поверхности, включая толщу почво-грунтов, откуда данная речная система или отдельная река получает водное питание, называется бассейном речной системы или реки. Бассейн каждой реки включает в себя поверхностный и подземный водосборы.

Поверхностный водосбор представляет собой площадь земной поверхности, с которой воды поступают в данную речную систему или отдельную реку.

Подземный водосбор образуют толщи почво-грунтов, из которых вода поступает в речную сеть. Поверхностный водосбор каждой реки отделяется от водосбора соседней реки водоразделом, проходящим по наиболее высоким точкам земной поверхности, расположенным между водосборами соседних рек. В общем случае поверхностный и подземный водосборы рек не совпадают. Однако в силу больших затруднений в определении границы подземного водосбора часто во всех расчетах и при анализе явления стока за величину бассейна принимают только поверхностный водосбор и вследствие этого не делают различия между терминами " речной бассейн" и " речной водосбор". Ошибки, возникающие в результате условного отождествления размеров бассейна и поверхностного водосбора, могут оказаться существенными только для малых рек и для рек, протекающих в геологических условиях, обеспечивающих хороший водообмен между бассейнами соседних рек (районы распространения карста). Для малых бассейнов ошибки могут оказаться велики потому, что те добавочные площади, которые в связи с несовпадением поверхностного и подземного водоразделов нужно прибавить или отнять от общей площади бассейна, в процентном отношении будут более значительными, чем для больших бассейнов.

В пределах бассейнов, расположенных на плоских равнинных пространствах засушливых районов, могут располагаться области значительных размеров, не имеющие стока в основную реку, полностью расходующие поступающую в виде осадков воду на испарение и питание подземных вод, уходящих за пределы речного бассейна. Такие бессточные области не должны включаться в величину водосборной площади реки.

Размеры бессточных областей могут меняться в зависимости от водности года: в многоводные годы они сокращаются, в маловодные увеличиваются.

Процесс эрозии, продолжающийся непрерывно в течение весьма длительного периода, может закончиться прорывом водораздельной линии двух соседних рек. Такое явление называется перехватом, или смешением (соединением), вод (рис. 32).

Иногда смешение вод может осуществиться в результате бифуркации, или процесса дробления реки на рукава, обычно в нижнем течении. Отходящие в результате бифуркации от основного русла рукава могут ниже по течению снова влиться в основное русло или проложить себе путь по направлению к соседнему водосбору. Рукава, отделяющиеся от основного русла, могут и не соединяться с ним ниже по течению, а иметь самостоятельное устье. Например, р. Дон отделяет на 140 км от устья рукав, носящий название р. Аксай, который вновь на 63-м км от устья соединяется с Доном. От р. Луги в нижнем ее течении отделяется рукав Россонь, который не соединяется с Лугой, а впадает в р. Нарову у ее устья. В этом случае бифуркация обусловливает смешение вод. В условиях равнинного рельефа иногда встречаются случаи соединения в верховьях рек, текущих в различных направлениях. Происходящее распределение поверхностного стока в верховьях различных речных систем называют делением вод. Случаи деления вод особенно широко распространены среди рек, протекающих по плоским, заболоченным территориям.

Примером смешения может служить р. Шолопость - проток между реками Ковжей и Кемой с ветровым течением переменного направления. Гораздо чаще встречается на равнинной части Европейской территории СССР деление вод. Так, например, озеро Васильково имеет сток и в систему р. Волги и в бассейн р. Волхова; из озера Парусного на полуострове Канин вытекает р. Чижа, впадающая в Мезенскую губу Белого моря, и р. Чеша - в Чешскую губу Баренцева моря. Временное деление вод устанавливается весной в истоках р. Днепра и притоках р. Обши, входящей в систему р. Западной Двины.

Рис. 32.Схема готовящегося речного перехвата.

Отмеченные условия изменения границ бассейнов нужно особо иметь в виду при исследовании вопросов стока с малых низменно-болотистых бассейнов без ярко выраженной водораздельной линии, так как иногда это может оказать существенное влияние на величину площади бассейна.

Руководствуясь положением истоков соседних рек и сообразуясь с рельефом местности, можно на карте провести линию водораздела и тем самым выделить водосборную площадь реки.

Применительно к различным задачам приходится принимать во внимание водосборную площадь или всей реки, или отдельных ее частей. Так, например, часто приходится определять площадь водосбора по отношению к тем сечениям реки, или так называемым замыкающим створам, где установлена гидрометрическая станция или предполагается возведение гидротехнических сооружений - плотин, гидростанций и т. п. В этом случае линия водораздела должна быть проведена таким образом, чтобы охватить всю площадь питания реки, расположенную выше намеченного замыкающего створа. Полная характеристика каждого речного бассейна может быть дана только на основе учета комплекса данных, определяющих морфометрические характеристики данного водосбора и физико-географические условия, в которых осуществляются процессы стока.

Морфометрические характеристики речного бассейна. Особенности геометрического строения речных водосборов обычно характеризуют некоторыми количественными показателями, именуемыми морфометрическими характеристиками. Среди этих характеристик основными исходными являются длина реки и площадь водосбора.

Рис. 33. Образцы извилистости рек.

Длиной реки называется расстояние от истока до устья в километрах; счет километров принято вести от устья как от более определенной точки, чем исток. Следует при этом иметь в виду, что при сложном строении устьевой области выбор начального створа отсчета является условным. Однако при значительной длине реки это обстоятельство не имеет существенного значения, тем более, что устьевой створ принимается постоянным при всех последующих измерениях. Значительно большее влияние на измеряемую длину оказывает извилистость реки и масштаб топографической карты. Чем крупнее масштаб карты, тем точнее можно определить длину реки. Влияние извилистости на длину реки, измеренную по карте, учитывается введением поправок, установленных для различных категорий извилистости (рис. 33).

Измерив длину рек, образующих данную речную систему, можно построить так называемую гидрографическую схему, которая дает наглядное представление о том, куда какая река и после какой впадает, какова ее длина по сравнению с длинами других рек бассейна. При построении гидрографической схемы по горизонтальной линии откладывают в масштабе длину главной реки. Притоки вычерчиваются в том же масштабе в виде прямых линий, отходящих от места впадения под некоторым (произвольным) углом к этой горизонтальной линии.

Площадь водосбора рек, расположенных в одинаковых физико-географических условиях, непосредственно определяет водность реки: чем больше река, тем она полноводнее. Для определения площади водосбора на карте устанавливают водораздел и измеряют ограниченную им площадь. Измерение площади водосбора по картам производится планиметром. Произведя определение водосборной площади главной реки и ее притоков, можно полученные данные обобщить в виде графиков, дающих наглядное представление о распределении всей площади между отдельными притоками и об увеличении площади бассейна в зависимости от увеличения длины реки. Нарастание площади водосбора по длине реки можно представить в форме графика, показанного на рис. 34.

Рис. 34. График нарастания площади водосбора р. Оки.

На этом графике по горизонтальной оси откладывается длина главной реки в принятом масштабе, по вертикальной - площади водосбора главной реки между притоками и площади бассейнов притоков. Постепенное нарастание площади бассейна главной реки в местах впадения притоков сменяется резким увеличением водосбора, что на графике отмечается отрезком вертикальной линии в принятом масштабе, соответствующим величине водосбора притока.

Между площадью водосбора F и длиной реки L существует корреляционная зависимость, выражаемая обычно в форме степенного уравнения

Форма речных водосборов обычно характеризуется расширением в средней части и сужением к устью и истокам реки.

Наряду с этой наиболее часто встречающейся формой имеются водосборы с мало изменяющейся по длине шириной (равномерно развитые водосборы) и более расширенной частью в верховьях или, наоборот, в нижнем течении и, наконец, водосборы, характеризующиеся уменьшением ширины в средней части.

Форма речных водосборов определяет степень одновременности поступления воды к замыкающему створу из различных частей водосборной площади и тем самым оказывает существенное влияние на условия протекания воды в реке.

При равномерно развитом водосборе вода к замыкающему створу будет поступать примерно равными порциями в течение всего периода, когда осуществляется сток с водосбора; на водосборе с резким расширением в верховьях наибольший приток в замыкающем створе будет отмечен, когда поступит вода с этих удаленных частей водосбора; на водосборах с расширением в нижней части повышенный сток будет наблюдаться в первую фазу стекания и т. д. При географических обобщениях некоторых характеристик, например стока, бывает целесообразно относить их к центру бассейна. При этом обычно за такую точку принимают геометрический центр фигуры бассейна, хотя это и нельзя признать вполне правильным, особенно в тех случаях, когда в пределах речного бассейна сток распределяется неравномерно. Более правильным было бы отнесение данных по стоку не к геометрическому центру бассейна, а к центру питания, т. е. к точке, соответствующей среднему взвешенному стоку этого водосбора. Однако определить центр питания возможно лишь в тех случаях, когда имеются достаточно подробные данные, освещающие территорию речной системы.

Одной из характеристик формы речного водосбора является так называемый ко-эффициент развития длины водораздельной линии m, представляющей собой отношение длины водораздельной линии s к длине окружности круга s', площадь которого равна площади бассейна.

Очевидно, что чем больше форма речного бассейна отличается от формы круга, тем больше значение коэффициента т. С формой водосбора связаны и значения параметра в зависимости (5.5). Среднее значение этого параметра k = 0, 58 в зависимости от формы водосборов дифференцируется следующим образом:

Широкие (округлые) водосборы k> 0, 80

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 Следующая ⇒