Водный режим рек

Виды питания рек. На характер питания рек оказывают влияние: климат, рельеф, геологические условия и растительность. Вид питания также определяется распределением стока реки в течение года. Питание рек осуществляется поверхностным и подземным стоком. Различают следующие основные виды поверхностного питания рек: снеговое, дождевое, педниковое, обусловленные соответственно таянием снега, дождевыми осадками и таянием ледников и снега в горах. Грунтовое питание определяется грунтовым и подземным стоками.
Для большинства рек России характерно ярко выраженное весеннее половодье, вызванное таянием снега на равнинах и невысоких горах. Обычно преобладают реки со смешанным типом питания.
Графики колебаний уровней и расходов воды. Уровнем воды называется превышение поверхности воды над некоторой условной горизонтальной плоскостью, обычно называемой нулем графика водомерного поста.
Уровни воды в реках постоянно меняются из-за разной приточности в течение года. Помимо расхода воды на величину уровня могут влиять: наличие ледяного покрова, размывы русла и отложение наносов, отливы и приливы в устьях рек, естественный подпор от другой реки, искусственный подпор от гидротехнических сооружений и т. д. По фактическим данным о средних суточных уровнях воды строят годовой график колебаний ее уровней, на котором по вертикальной оси откладывают отметки уровней, а по горизонтальной - время в днях за весь год или за определенный характерный период в жизни реки.
При гидрологических расчетах необходимо знать расходы воды при разных уровнях. Так как определение расхода довольно трудоемкая задача, то для его расчета в заданном створе устанавливают связь между расходом воды и соответствующим ему уровнем в виде функциональной зависимости Q = f(H), называемой кривой расходов. Имея график колебания уровней воды и кривую расходов для расчетного створа, можно построить и график колебания расходов воды в этом створе, называемый гидрографом (рис. 7). Поскольку связь между уровнями и расходами прямая и однозначная, то для одного и того же периода очертание гидрографа совпадает с очертанием графика колебания уровней.

Фазы водного и ледового периодов рек. В водном режиме рек можно выделить следующие характерные фазы: половодье, межень и паводки (рис. 7).
Половодье является основной фазой режима рек снегового питания. Оно характеризуется резким подъемом уровней воды и менее крутым спадом. Величина максимального расхода воды половодья определяется запасом снега и его распределением по бассейну, интенсивностью снеготаяния, степенью промерзания почвы и интенсивностью дождевых осадков весной. На крупных реках продолжительность весеннего половодья составляет от 1,5 до 3,0 месяцев, а на средних и малых реках, используемых для лесосплава, - от 7...15 до 30...40 суток.
Паводки - это быстрые и кратковременные подъемы и спады уровней воды, возникающие нерегулярно, они обусловлены дождевыми осадками, таянием ледников и снега в летний период.
Межень - период внутригодового цикла режима реки с весьма низкой водностью и преимущественно с грунтовым питанием. Различают летнюю и зимнюю межени. Летняя межень наступает после окончания весеннего половодья и заканчивается до наступления осенних дождей. Она характеризуется низкими и устойчивыми уровнями воды. В этот период возможны кратковременные подъемы уровней, вызванные дождевыми осадками. На горных реках летняя межень практически отсутствует из-за таяния снега и ледников. Зимняя же межень обычно совпадает с периодом ледостава и характеризуется пониженным стоком.
К числу основных расходов воды в реке относятся: среднегодовой, максимальные весеннего половодья и летне-осенних паводков, минимальные летней и зимней межени.
Зимний (ледовый) период рек подразделяется на три фазы: замерзание, ледостав и вскрытие.
Замерзание реки начинается у берегов, где образуются полосы тонкого льда - забереги. С понижением температуры в массе переохлажденной воды образуется кристаллический лед, который, всплывая, смерзается в виде тонких ледяных пятен (сало), а при их увеличении - в шугу. Шуга превращается в отдельные льдинки, которые затем смерзаются в неподвижное ледяное поле. На больших реках продолжительность периода замерзания составляет 8...15 суток, а на малых - 3...7 суток.
Ледостав представляет собой период, в течение которого на реке устанавливается ледяной покров. Продолжительность ледостава на реках нашей страны меняется в широких пределах: от нуля на юге до 6...8 месяцев на северной части территории России.
Вскрытие реки - это процесс разрушения ледяного покрова в результате увеличения расходов воды и интенсивного притока талых вод. При вскрытии лед поднимается, в нем образуются трещины, нарушается целостность ледяного поля, образуются отдельные льдины, и начинается ледоход. Весенний ледоход на малых реках обычно продолжается 3...7, а на больших - 7...10 суток.