Реки, строение и гидрологический режим

Водные потоки на поверхности Земли в зависимости от их величины называются ручьями, речка­ми, реками. Водоносность рек прежде всего зависит от количества выпадающих осадков. На водоносность и характер течения рек влияют также геологическое строение и рельеф земной поверхно­сти, с которыми связаны величина бассейна и сток. На формиро­вание рек оказывают влияние ко­лебания земной коры и измене­ния уровня Мирового океана.

Каждая река имеет исток, рус­ло и устье. Углубление, в котором располагается русло, или ложе ре­ки, называется долиной. Та часть долины, которая затоп­ляется в половодье, называется поймой. Пойма покрыта аллюви­ем — различными речными отло­жениями (песком, глиной, илом). Уступы на берегах реки с горизонтальной или слабо наклонной поверхностью представляют собой террасы. Это остатки древнего ложа реки от того времени, когда река текла на более высоком уровне. На некоторых реках террасы отсутствуют. Граница между берегом и водой называется урезом.

Река вместе со своими притоками составляет речную систему, напоминающую в плане ветвящееся дерево. Площадь, с которой речная система собирает воду, называется водосбором или бассей­ном реки. Границы между отдельными бассейнами называются во­доразделами. Разность высот поверхности воды у истока и устья реки или в концах какого-либо ее отрезка называется падением реки. Расстояние от истока до устья есть длина реки. Вели­чина падения реки, деленная на ее длину, называется уклоном. Разумеется, уклон горных рек больше, чем равнинных. Уклоны од­ной и той же реки на различных ее участках неодинаковы, обычно они больше в верхнем течении, а по мере приближения к устью уменьшаются. Скорость течения прямо пропорциональна уклону. Скорость течения разная не только у разных рек, но даже в русле одной и той же реки. У берегов и дна вследствие трения о грунт скорость меньше, чем посередине. Самая большая скорость не на поверхности, а на некоторой глубине, где поток не испытывает сопротивления дна и воздуха.

Линия, идущая по наибольшим глубинам реки, называется фарватером. Линия наибольших скоростей течения на поверхности называется стрежнем реки. Поперечный разрез русла реки будет ее живым сечением.

Количество воды, протекающее через дан­ное живое сечение реки в единицу времени, называется расходом воды. Расход равен площади живого се­чения реки, умноженной на среднюю скорость течения. Расход воды изменяется в течение года. У большинства рек нашей страны самый большой расход воды наблюдается во время весеннего половодья и самый малый — летом, а также зимой, подо льдом (межень). Количество воды, протекающее через данное живое сечение потока за длительное время, называется стоком. Величину стока можно подсчитать за сутки, за сезон, за год, за много лет. Отношение ве­личины стока к количеству осадков, выпавших на той же террито­рии, за определенный срок и выраженное в процентах, называется коэффициентом стока.

Измерение стока важно не только в руслах рек, но и на площади речных бассейнов. Плоскостной сток выражается количеством лит­ров в секунду на 1 квадратный км площади бассейна. Такая величина назы­вается модулем стока. Модуль стока резко меняется в течение года. Он зависит также от наклона местности и характера подстилающих пород.

Питание рек. По питанию реки можно свести к трем основным группам: реки с питанием поверхностными водами, реки с питанием подземными водами и реки со смешанным питанием, например, наши реки. Доля грунтового питания наших рек составляет примерно '/з-

Обычно реки имеют смешанное питание, т. е. дождевое, снеговое и подземное. Каждый из этих видов питания проявляется по-раз­ному в разное время года. Наши равнинные реки зимой питаются главным образом подземными, весной — снеговыми, а летом — дождевыми водами.

Колебание уровня воды в реках. Все реки в большей или мень­шей степени подвержены колебаниям уровня в зависимости от питания. Реки, расположенные в муссонном климате, например, разливаются летом, средиземноморские, наоборот,—зимой. Реки Русской равнины разливаются весной, когда быстро тает накопив­шийся за зиму снег.

Половодье — одно из величественных явлений природы на ре­ках. Вешние воды, не вмещаясь в русло, широко разливаются по пойме. Высота весеннего половодья зависит главным образом от количества снега, скопившегося в бассейне реки за зиму, и от ха­рактера весны — теплая и дружная она или холодная и затяжная. Помимо весенних половодий — этих периодически повторяющихся явлений, на реках наблюдаются павод­ки —внезапные подъемы воды. Паводки бывают в любое время года в результате сильных дождей или частичного таяния снега во время оттепели.

Жизнь в реках. По условиям обитания организмов все реки, осо­бенно горные, подразделяются на три участка: верхний, средний и нижний, или устьевый. Верхний участок характеризуется быстрым течением, отсутстви­ем илистых отложений, каменистым дном. Водных растений мало или вовсе нет. Планктон беден. Беспозвоночных мало. Пищевые ресурсы для рыб недостаточны. Средний участок рек отличается меньшей скоростью течения. Дно сложено не камнями, а галькой и песком. Богаче донная фа­уна. Количество организмов разнообразно. Устьевые участки рек имеют оптимальные условия для жизни рыб, наименьшую скорость течения и изобилие кормов. Здесь не­сколько ухудшается газовый режим и наблюдается некоторое засо­ление воды. В реках, впадающих в море, это способствует проник­новению в реки морских и проходных видов.

Величайшие реки мира. Количество рек, или густота речной се­ти, зависит от количества атмосферных осадков. Больше всего рек во влажных тропических и муссонных странах. На обширных про­сторах пустынь изредка встречаются временные потоки.

Размеры реки зависят от площади материков, по которым они протекают, и от расположения водоразделов. Самая большая по длине река Нил с притоком Кагера — 6671 км. Ему немного усту­пает Миссисипи с притоком Миссури—6019 км.

По многоводности первое место занимает Амазонка, среднего­довой расход воды в ней На втором месте по водности Конго; затем идут Миссисипи, Нил.

Крупнейшие реки России. В Р оссии 775 тыс. рек, превышаю­щих по длине 10 км. Общая длина их свыше 5 млн. км. Все наши реки распределяются между бассейнами трех океанов Северного Ледовитого, Тихого и Атлантического, а также Каспийского бессточного бассейна. Системе рек бассейна Северного Ледовитого океана относятся Обь, Енисей, Лена, Яна, Индигирка, Колыма, Печора, Северная Двина, Онега. Бассейн Тихого океана занимает 15% территории Советского Союза. Крупнейшей рекой является Амур, затем реки Охотского побережья Камчатки и Сахалина. Бассейн Атлантического океана охватывает 4% территории страны. К нему относятся Нева, Западная Двина, Неман, Днепр, Дон, Кубань. Каспийский бессточный бассейн занимает около 20% террито­рии страны. Это реки Волга, Урал, Терек.

Реки служат человеку с незапамятных времен. Они используют­ся как пути сообщения, для сплава леса, как источник «белого уг­ля», для орошения полей и осушения болот, для рыболовства и рыбоводства, водоснабжения. Наконец, реки разнообразят и укра­шают ландшафт. Издавна населенные пункты размещаются вдоль рек.

Гидроэлектростанции России вырабатывают 20% производимой в стране электроэнергии. ГЭС на реках России: Волховская на р.Волхов, Иваньковская, Угличская, Рыбинская, Горьковская, Чебоксарская, Куйбышевская, Саратовская и Волгоградская на Волге, Новосибирская на Оби, Саяно-Шушенская и Красноярская на Енисее, Иркутская, Братская, Усть-Илимская и Богучанская на Ангаре, Колымская на Колыме, Вилюйская на Вилюе, Зейская и Бурейская на Зее и Бурее соответственно. У ГЭС есть свои экономические и экологические плюсы и минусы. На малых реках Чувашии до начала 20 века было сотни водяных мельниц, а в середине века функционировало более 40 ГЭС.