Факультет

Студентам

Посетителям

Режим рек

Режим рек слагается из ряда характерных фаз. К числу основных факторов, определяющих эти фазы, относятся колебания уровней воды, свойственные всем без исключения рекам земного шара.

На высоту уровня влияют размыв русла, отложение наносов на дне речного ложа, образование временных запруд (например, вследствие скопления льда или растительности), сгон или нагон ветром воды в устьях, приливы и отливы и т. п. Но всё это второстепенные причины. Главной же причиной служат сезонные изменения водоносности реки, увеличение или уменьшение расходов воды, непосредственно зависящие от сезонных климатических перемен.

В тёплых странах на режиме рек сказываются преимущественно те перемены, которые связаны с годовым ходом количества атмосферных осадков. В областях земного шара, где в течение года бывают периоды с отрицательными температурами, последние оказываются важным дополнительным фактором, осложняющим и разнообразящим фазы речного режима; помимо колебания уровней, зависящего от дождей, возникают (и получают даже преобладающее значение) колебания, вызванные таянием зимних снегов; к этому присоединяются и такие новые фазы, как ледостав и освобождение рек от ледяного покрова.

В гидрологической литературе сравнительно значительный подъём воды в реке, обусловленный увеличением расхода воды (от дождей, таяния снега зимой или летом в горах), называется паводком, а ежегодно наблюдаемый в один и тот же сезон года мощный подъём уровня (от весеннего таяния снегов, от летних муссонных дождей, таяния ледников) называется половодьем.

Весеннее половодье в наших широтах связано с сильным повышением расходов и уровней, обусловленным быстрым таянием зимних снегов. Талая вода в главной своей массе стекает в реки, так как, вследствие низких ещё температур воздуха, испаряется она слабо, а просачиванию в грунт мешает то обстоятельство, что грунт ещё не успел оттаять. Во время половодья река выходит из русла. Хопер в Саратовской области при весеннем разливе затопляет полосу до 8 км шириной, Волга против устья Камы до 30 км. Уровни достигают в половодье наибольшей высоты, превосходя самый низкий уровень в году на много метров. Превышение это на Днепре у Орши доходит до 9,23 м, на Волге у Горького до 12,8 м, у Ульяновска до 14,2 м, у Астрахани до 4 м. В европейской части СССР подъём воды у разных рек составляет 3—16 м, в Сибири 4—10 м, но в отдельных случаях и больше (до 20—25 м).

У крупных рек половодье продолжается два-три месяца, у меньших оно несколько короче. Этот период охватывает процессы подъёма воды, достижения максимума подъёма и спад.

Период низких летних вод, когда река довольствуется главным образом грунтовым питанием, а поверхностный сток в неё ничтожен, называется меженью. Расход воды минимальный, а в некоторых реках равен нулю. Многие реки Северного Кавказа (вследствие испарения и главным образом истощения запасов подземных вод) за лето вовсе пересыхают. Даже у больших рек этого края уровень настолько низкий, что они не в состоянии донести воду до устья: Кума не пересыхает, но до Каспия не доходит на целых 75 км, теряясь в песках и озёровидных разливах, поросших камышом; впадает она в море только во время весеннего половодья или в годы, особенно богатые атмосферными осадками.

Осенью расход воды в реках обычно немного увеличивается, потому что уменьшается просачивание осадков в почву и, в связи с понижением температур воздуха, ослабевает испарение с поверхности воды, почвы, растений и т. п.

С момента появления льда начинается зимний период в водном режиме реки. В отличие от стоячих водоёмов, где образование льда происходит только в самом верхнем слое воды, в реках, в силу турбулентного характера их течения, оно идёт сразу во всей водной толще. Сперва появляются забереги — тонкий лёд у берегов в тихих участках реки, в заводях и местах со слабым течением. Потом на дне и в толще потока возникает донный и внутриводный лёд. Впоследствии он всплывает и присоединяется к салу, т. е. небольшим рыхлым льдинкам, сформировавшимся на поверхности при смерзании отдельных кристалликов льда. Сало от соприкосновения тоже смерзается, по реке поэтому плывут уже более крупные и плотные льдины. Когда какое-нибудь препятствие задержит их движение, наступает фаза ледостава. В дальнейшем, благодаря скоплению под поверхностным льдом донного и внутриводного льда и нарастанию толщины ледяного покрова, последний становится прочнее. В Сибири в некоторых местах реки зимой промерзают до дна. В зимнее время сток такой же малый, как и в межень.

Весной на реке начинается весенний ледоход. Он вызван повышением температуры воздуха (в связи с чем ледяной покров ослабляется и тает), а кроме того, механическими причинами: расход воды увеличивается, уровень её поднимается, лёд взламывается и приходит в движение.

Таков в общих чертах годовой климатический цикл в жизни равнинной реки в умеренных широтах. Его мы всегда сможем различить даже в той довольно пёстрой картине, в которую этот цикл иногда обращается под влиянием местных географических условий и неожиданных капризов погоды.

Например, правильный ход подъёма и спада уровней бывает нарушен случайными паводками, возникающими в любое время года. Река Огайо разливается обычно в апреле вследствие таяния снега в горах, разливов северных притоков и, главное, под влиянием весенних ливней. Вода поднимается при этом на 15 м и выше над нормальным уровнем. Но иногда, хотя и редко, сильные дожди выпадают и зимой. В конце января и начале февраля 1937 г. они вызвали грандиозное наводнение, затопившее долину Огайо; в Цинцинати уровень воды поднялся более чем на 24 м; погибло несколько сот человек, а 800 тыс. семей должны были переселиться.

В реках, протекающих через крупные озёра, сезонные колебания уровней выражены чрезвычайно слабо, ибо озёра для этих колебаний являются своеобразными амортизаторами: подъём воды распределяется не только на площадь, занятую рекой, но и на гораздо большую площадь, занятую озером или несколькими озёрами. В таких системах, как Великие озёра Северной Америки, или в реках, связывающих озёра Ладожское и Онежское, наличие громадных озёрных поверхностей почти нацело гасит колебания речных уровней.

На реках, сильно вытянутых по меридиану с севера на юг (Волга, Миссисипи) или с юга на север (Обь, Енисей, Лена), т. е. пересекающих различные климатические пояса, сезонные явления начинаются в разных участках в различное время. Распространяясь по реке, они сложно налагаются друг на друга, усиливаясь или ослабевая в результате интерференции.

Необходимо также иметь в виду, что в речной системе режим главной реки в той или иной степени преломляет в себе режим всех её притоков, которые подчас находятся в весьма несхожих географических условиях. Если, например, одни притоки начинаются в равнинной местности, а другие в ледниках горной страны, то подъёмы уровней в этих притоках не будут совпадать по времени. Это должно отразиться и на ходе уровней главной реки.

Зависимость разливов главной реки от разливов её притоков хорошо можно проследить в бассейне Амазонки. Реки здесь разливаются летом (зенитальные дожди). Стало быть, у притоков Амазонки, находящихся в южном полушарии, высокая вода бывает с октября до апреля, у северных с марта до сентября. Это сглаживает колебания уровня Амазонки, однако наибольшие повышения уровня (до 10—15 м) следуют после разлива южных притоков, более мощных.