ДИНАМИКА И РЕЖИМ РУСЛОВЫХ ВОДНЫХ ПОТОКОВ.
Характер изменения расходов воды в течение года, количество и высота паводков, наличие или отсутствие половодий, степень падения уровня и обмеления реки во время меженя — все это вместе носит название ее гидрологического режима. Он очень различен для разных рек и определяется климатом страны, в первую очередь количеством выпадающих за год осадков и их распределением по сезонам, а соответственно относительной ролью в питании реки трех основных источников воды: дождей, таяния снегов и льдов и грунтовых вод.
А. И. Воейков (1884) предложил следующую климатическую классификацию рек по их режиму (в сокращенном виде):
1. Реки преимущественно снегового питания. Высокие весенние паводки и очень низкие летние и зимние межени. Резкое изменение режима в течение года. Примером могут служить реки холодного и холодно-умеренного пояса, например севера Азиатской части СССР (рр. Колыма, Хатанга и др.).
2. Реки с преимущественным питанием за счет таяния горных снегов и ледников. Режим отличается длительными паводками в промежутках от конца весны до конца лета (рр. Аму-Дарья, Сыр-Дарья и др.).
3. Реки с дождевым летним питанием в условиях муссонного или экваториального климата. Длительные летние паводки, совпадающие с сезонами тропических или муссонных дождей (рр. Амазонка, Ганг, Брамапутра, Амур, реки Китая).
4. Реки со смешанным питанием за счет талых вод и летне-осенних дождей. Высокие весенние паводки сочетаются с более низкими летними или осенними и чередуются с летним и зимним меженями (рр. Волга, Дон, Днепр и др.).
5. Реки с эпизодическим дождевым питанием. Это непостоянно и редко действующие потоки пустынь и полупустынь, обычно совершенно пересыхающие в засушливое время года.
Активную разрушительную и созидательную работу реки и ручьи производят главным образом во время паводков. Это касается не только временных потоков, совершенно иссякающих во время сухих сезонов, но и постоянно текущих рек. В межень, когда русло заполнено водой лишь частично, такие реки также малоактивны. Поэтому именно паводковое состояние наиболее показательно с точки зрения оценки геологической роли реки или ручья.
Особенно велико различие мощности потока в паводок и в межень у рек областей с засушливым климатом, получающих воду либо почти исключительно весной за счет таяния снега, либо в сезоны летних дождей. Весьма неравномерен и расход рек холодно-умеренного пояса с длительной снежной зимой, для них характерно громадное количество воды в мощные весенние половодья. Для большинства крупных рек Советского Союза максимальный расход воды в весеннее половодье превышает среднее его значение за год в 10—20 раз, подъем уровня достигает 5—10 м; в горных реках в местах сужения долин подъем уровня воды при половодье может достигать 30 м.
Ширина разлива у таких крупных рек, как Волга, Енисей и другие, местами доходит до 30—40 км. Продолжительность половодья крупных рек определяется двумя-тремя месяцами, на мелких реках половодье может продолжаться всего несколько дней. На некоторых реках на время половодья приходится до 50% годового объема стока, в засушливых районах — до 100%.
Эпизодические паводки в отличие от регулярно повторяющегося половодья могут приводить к крайне быстрому, но кратковременному поднятию уровня воды в реке. Такой паводок естественным путем может возникнуть от внезапного или быстрого таяния снега или льда, от сильных дождей, охвативших какую-либо часть водосбора реки, и т. п. Нередко при этом он прокатывается сверху вниз по реке в виде мощной волны, имеющей крутую лобовую и пологую тыловую части.
В зависимости от уклона русла реки паводковая волна движется с различной скоростью — в горных областях скорость движения паводковой волны может достигать 13—45 км/час, на равнинах —3—5 км/час. Скорость движения паводковой волны и расход воды меняются в зависимости от формы поперечного сечения долины — в суженных ее частях высота подъема уровня воды увеличивается, а скорость уменьшается. В результате таких паводков нередко возникают внезапные наводнения, иногда катастрофические, во время которых затопляются населенные местности, гибнет большое количество людей и животных, разрушаются пути сообщения, мосты и т. д., а выносимым с гор обломочным материалом заносятся большие пространства низменностей.
Для наблюдателя, изучающего реку во время межени, свидетельством бывшего половодья могут служить следы, оставляемые на берегах высоким уровнем воды — ободранная льдинами кора деревьев, повисший на стволах деревьев высоко над поверхностью воды и др.
А. И. Воейков (1884) предложил следующую климатическую классификацию рек по их режиму (в сокращенном виде):
1. Реки преимущественно снегового питания. Высокие весенние паводки и очень низкие летние и зимние межени. Резкое изменение режима в течение года. Примером могут служить реки холодного и холодно-умеренного пояса, например севера Азиатской части СССР (рр. Колыма, Хатанга и др.).
2. Реки с преимущественным питанием за счет таяния горных снегов и ледников. Режим отличается длительными паводками в промежутках от конца весны до конца лета (рр. Аму-Дарья, Сыр-Дарья и др.).
3. Реки с дождевым летним питанием в условиях муссонного или экваториального климата. Длительные летние паводки, совпадающие с сезонами тропических или муссонных дождей (рр. Амазонка, Ганг, Брамапутра, Амур, реки Китая).
4. Реки со смешанным питанием за счет талых вод и летне-осенних дождей. Высокие весенние паводки сочетаются с более низкими летними или осенними и чередуются с летним и зимним меженями (рр. Волга, Дон, Днепр и др.).
5. Реки с эпизодическим дождевым питанием. Это непостоянно и редко действующие потоки пустынь и полупустынь, обычно совершенно пересыхающие в засушливое время года.
Активную разрушительную и созидательную работу реки и ручьи производят главным образом во время паводков. Это касается не только временных потоков, совершенно иссякающих во время сухих сезонов, но и постоянно текущих рек. В межень, когда русло заполнено водой лишь частично, такие реки также малоактивны. Поэтому именно паводковое состояние наиболее показательно с точки зрения оценки геологической роли реки или ручья.
Особенно велико различие мощности потока в паводок и в межень у рек областей с засушливым климатом, получающих воду либо почти исключительно весной за счет таяния снега, либо в сезоны летних дождей. Весьма неравномерен и расход рек холодно-умеренного пояса с длительной снежной зимой, для них характерно громадное количество воды в мощные весенние половодья. Для большинства крупных рек Советского Союза максимальный расход воды в весеннее половодье превышает среднее его значение за год в 10—20 раз, подъем уровня достигает 5—10 м; в горных реках в местах сужения долин подъем уровня воды при половодье может достигать 30 м.
Ширина разлива у таких крупных рек, как Волга, Енисей и другие, местами доходит до 30—40 км. Продолжительность половодья крупных рек определяется двумя-тремя месяцами, на мелких реках половодье может продолжаться всего несколько дней. На некоторых реках на время половодья приходится до 50% годового объема стока, в засушливых районах — до 100%.
Эпизодические паводки в отличие от регулярно повторяющегося половодья могут приводить к крайне быстрому, но кратковременному поднятию уровня воды в реке. Такой паводок естественным путем может возникнуть от внезапного или быстрого таяния снега или льда, от сильных дождей, охвативших какую-либо часть водосбора реки, и т. п. Нередко при этом он прокатывается сверху вниз по реке в виде мощной волны, имеющей крутую лобовую и пологую тыловую части.
В зависимости от уклона русла реки паводковая волна движется с различной скоростью — в горных областях скорость движения паводковой волны может достигать 13—45 км/час, на равнинах —3—5 км/час. Скорость движения паводковой волны и расход воды меняются в зависимости от формы поперечного сечения долины — в суженных ее частях высота подъема уровня воды увеличивается, а скорость уменьшается. В результате таких паводков нередко возникают внезапные наводнения, иногда катастрофические, во время которых затопляются населенные местности, гибнет большое количество людей и животных, разрушаются пути сообщения, мосты и т. д., а выносимым с гор обломочным материалом заносятся большие пространства низменностей.
Для наблюдателя, изучающего реку во время межени, свидетельством бывшего половодья могут служить следы, оставляемые на берегах высоким уровнем воды — ободранная льдинами кора деревьев, повисший на стволах деревьев высоко над поверхностью воды и др.
