Реки (определение, понятия- исток, устье, дельта, эстуарий, режим реки, половодье, паводок, водосборный бассейн, водораздел, речная система, классификация рек по типу питания).

Река – естественный водный поток, длительное время протекающий в сформированном им ложе – русле. Объем воды, заключенный в реках, составляет 1200 км³, или 0,0001% от общего объема воды. Приуроченность рек к одной линии относительна: в процессе своей деятельности каждая река под действием силы Кориолиса смещается вправо (в северном полушарии). Река имеет исток и устье. Исток реки – место, где река приобретает определенные очертания и наблюдается течение. Река может начинаться от слияния ручьев, питающих их источников, вытекать из болота, озера, ледника в горах. Исток и начало реки – неодинаковые понятия. Река может начинаться от слияния двух рек (например, реки Бия и Катунь при слиянии образуют реку Обь) или вытекать из озера (Ангара). В этом случае истока у реки нет. Устье - место впадения реки в приемный бассейн: море, озеро или другую, более крупную, реку.

Де́льта — как правило, район устья реки, где река впадает в озеро, море или океан, разветвляясь на множество рукавов и протоков. Дельта, находящаяся не у устья реки, а, например, в среднем или верхнем её течении, называется внутренняя дельта. Дельты зачастую представляют собой особую миниэкосистему в бассейне реки.

Противоположность дельте представляет собой эстуарий — однорукавное, воронкообразное устье реки, расширяющееся в сторону моря. Классическими эстуариями обладают такие реки, как Амазонка (широкий, расположен после дельты), река Святого Лаврентия, Темза, Днестр, Енисей (Енисейский залив), Обь (Обская губа), Амур (также опресняет Амурский лиман).

Река со своими притоками составляет речную систему, состоящую из главной реки и притоков различного порядка (реки, впадающие в главную, называются притоками первого порядка, их притоки – притоками второго порядка и т.д.). Площадь суши, с которой река собирает воду, называют бассейном реки. Бассейн главной реки включает бассейны всех ее притоков и охватывает площадь суши, занятую речной системой.

Линия, разделяющая соседние речные бассейны, называется водоразделом. Хорошо выражены водоразделы в горах, где они проходят по гребням хребтов, на равнинах водоразделы находятся на плоских междуречьях (плакорах). Главный водораздел Земли отделяет две покатости на поверхности планеты – сток рек, впадающих в Тихоокеанско-Индийский бассейн (47%), от стока рек, впадающих в Атлантический и Северный Ледовитый океаны (53%).

Каждая река характеризуется длиной, шириной, глубиной, площадью бассейна, падением (превышение истока над устьем, в см) и уклонами (отношение падения реки к длине реки, в см/км), скоростями течения, расходами воды (количество воды, проходящее по руслу в единицу времени, в м³/с), твердым стоком (наносами) и химическим расходом. По характеру течения реки бывают равнинными и горными. Равнинные реки имеют широкие долины, небольшое падение, малые уклоны и медленное течение. Из крупнейших рек России наименьший уклон имеет река Обь (4 см/км), немного больше у Волги (7 см/км). Самый большой уклон у Енисея (37 см/км). Горные реки отличаются узкими долинами и бурным течением, т.к. имеют большой уклон. Например, уклон Терека 500 см/км.

В русле реки встречаются глубокие и мелкие участки. Мелководные участки называют перекатами, на них скорость течения увеличивается, наиболее глубокие участки русла между двумя перекатами называются плесами, на этих участках скорость течения медленнее. Фарватер – линия, соединяющая наиболее глубокие места вдоль русла. В некоторых местах русла на поверхность могут выходить трудно эродируемые кристаллические породы (граниты, кристаллические сланцы), в таких местах на реке образуются быстрины, пороги, водопады, каскады и скорость течения реки резко увеличивается. Самый высокий водопад на Земле Анхель (1054 м) в Южной Америке на реке Чурун. В России – Илья Муромец – на Камчатке, Кивач – в Карелии. Самые мощные водопады – Виктория на реке Замбези в Африке и Ниагарский на реке Ниагара в Северной Америке.

Питанием рек называется поступление воды в их русла; ее приносят поверхностный и подземный стоки. В питании рек принимают участие дождевые, талые снеговые, ледниковые и подземные воды. Роль того или иного источника питания, их сочетание и распределение во времени зависят, главным образом, от климатических условий. В зависимости от преобладающего источника питания находится внутригодовое распределение стока – режим реки. Годовой сток – количество воды, которое река выносит за год. В зависимости от питания количество воды в реке меняется в течение всего года. Эти изменения проявляются в колебаниях уровня воды в реке, получившие названия половодье, паводок и межень.

Половодье – ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное и значительное увеличение количества воды в реке.

Паводок – относительно кратковременные и непериодические подъемы уровня воды в реке, вызываемые поступлением в реку дождевых (талых) вод.

Межень – наиболее низкое стояние воды в реке при преобладании подземного питания.

Первая классификация рек по условиям питания предложена в 1884 году известным русским климатологом А.И. Воейковым, который рассматривал реку как «продукт климата», им выделено три типа рек:

1) питающиеся исключительно талыми водами снегов и льдов (реки пустынь, окаймленных горами со снежными вершинами – Амударья, Сырдарья, и реки полярных стран);

2) питающиеся только дождевыми водами (реки с зимним разливом – реки Европы и Средиземноморского побережья, реки тропических стран и муссонных областей с летним разливом – Инд, Ганг, Нил, Амур, Амазонка, Конго, Янцзы);

3) смешанного питания (реки Восточно-Европейской равнины, Западной Сибири, Северной Америки).

Кроме приведенной классификации существуют и другие классификации рек, учитывающие как климат, так и другие факторы, например, сток и режим.

Наиболее полная классификация разработана М.И. Львовичем. Реки классифицируют в зависимости от источника питания и от характера распределения стока в течение года. Каждый из четырех источников питания (дождевое, снеговое, ледниковое, подземное) при определенных условиях может оказаться почти единственным, составляя более 80%, преимущественным – от 50 до 80% и преобладающим на 50% - это смешанное питание.

Сток бывает весенним, летним, осенним и зимним. Сочетание различных комбинаций источников питания и вариантов стока дает возможность выделить типы водного режима рек. В основе типов лежит зональность: полярный тип, субарктический, умеренный, субтропический, тропический, экваториальный.

В качестве примера рассмотрим реки России и СНГ, которые относятся к рекам субарктического, умеренного и субтропического типов водного режима рек.

1) Реки субарктического типа имеют короткий режим питания за счет талых вод и снега, подземное питание очень незначительно. Многие, даже значительные реки промерзают почти до дна. Половодье – летом, причины – поздняя весна и летние дожди. Это реки Восточной Сибири (Яна, Индигирка, Колыма).

2) Реки умеренного типа делятся на четыре подтипа:

а) с преобладанием весеннего таяния снежного покрова – умеренный континентальный (реки центра европейской части России: Волга, Дон). В режиме рек с умеренным климатом выделяются четыре хорошо выраженные фазы, или гидрологические сезоны, - весеннее половодье, летняя межень, осенний паводок и зимняя межень;

б) с преобладанием таяния снега и дождей весной (сибирские реки в верховьях: Лена, Обь, Енисей);

в) дождевое питание зимой (в России нет) – умеренный морской или западноевропейский;

г) преобладание дождевого питания летом – муссонные дожди (умеренный муссонный) – Амур, реки Дальнего Востока.

3) Реки субтропического типа питаются зимой дождевыми водами (реки Крыма) или летом в результате таяния снегов в горах – Сырдарья, Амударья.

Густота, или плотность, речной сети (выражается отношением длины водотоков на территории к площади последней) определяется количеством атмосферных осадков, а также рельефом территории. Больше всего рек во влажных тропических и муссонных областях. Количество воды, которое несут реки в среднем за год, называется водоносностью (м³/с). Самая большая по водоносности река мира – Амазонка (среднегодовой расход составляет 7000 км³/год). Размеры реки зависят от площади материков, по которым они протекают, и от расположения водоразделов. Самая большая по длине река Амазонка с притоком Укаяли – 7194 м, ей уступает Нил с притоком Кагера – 6671 м, затем Миссисипи с притоком Миссури – 6019 м.

Гидрографическая система той или иной страны представляет в основном производную от климата. Густота речной сети, характер питания рек, сезонные колебания уровней и расходов, время вскрытия и замерзания – все это управляется климатическими условиями и, как в зеркале, отражает климат тех мест, где река зарождается, и тех районов по которым река протекает.

7. Речная долина. Пойма и ее образование. Примеры крупных речных систем.

Речная долина – вытянутое углубление в земной поверхности, образованное длительной эрозионно-аккумулятивной деятельностью реки и обычно включающее русло, пойму и надпойменные террасы.

В ряде случаев происхождение речных долин может быть связано с тектоникой или работой ледников. По форме поперечного профиля речные долины подразделяют на щели (теснины), ущелья, каньоны, V-образные, корытообразные, трапецеидальные, ящикообразные и др. Щель – глубокая, очень узкая долина с отвесными склонами. Ширина щели близка к ширине русла протекающего по ней потока. Щели характерны для горных районов. Каньон – более широкая долина по сравнению со щелью. Склоны очень крутые, дно обычно узкое и плоское. Каньоны типичны в основном для горной местности. Ущелье – это глубокая горная речная долина, имеющая выпуклые склоны. Дно обычно узкое. V-образная речная долина обычно имеет более пологие склоны и более широкое дно, чем у ущелья. Корытообразная речная долина имеет вогнутые склоны, выполаживающиеся ко дну долины. Трапецеидальные и ящикообразные долины похожи по своей форме, но у первых склоны более пологи, чем у вторых. У равнинных рек наибольшее распространение имеют V-образные, корытообразные, трапецеидальные и ящикообразные долины.

В поперечном профиле долины обычно выделяют склоны долины (вместе с уступом долины и надпойменными террасами) и дно долины. В пределах дна (ложа) долины находятся русло(наиболее низкая часть долины, занятая водным потоком в межень) и пойма (заливаемая водами половодья или значительных паводков часть речной долины).

Пойма — это приподнятая над меженным уровнем воды в реке часть дна долины, покрытая растительностью и затопляемая только в половодье. Образование ее является признаком оформ­ленной долины и связано с процессом меандрирования. Механизм формирования поймы описан многими авторами: в каждой излучи­не стрежневое течение подмывает вогнутый берег и одновременно интенсивно углубляет русло. Турбулентность движения воды спо­собствует перемещению и дифференциации разрушенного материа­ла. Наиболее мелкие глинистые частицы во взвешенном состоянии уносятся вниз по течению реки; более крупный песчаный материал относится донными струями и откладывается у противоположного выпуклого берега. На дне плеса у вогнутой части излучины остает­ся только наиболее грубый валунно-галечниковый материал, образу­ющий цоколь аллювиальных отложений. Наиболее ярко все процес­сы происходят в половодье, а в меженный период песчаный мате­риал выпуклой части излучины обнажается из-под воды, формируя участок прирусловой отмели будущей поймы. Из года в год русло реки смещается в сторону вогнутого берега, и прирусловая отмель расширяется, а прерывистость этого процесса приводит к оформле­нию дугообразных гряд (грив) и межгривных понижений (рис. 29). Аллювий прирусловой отмели обычно грубого состава и зависит от скорости течения воды в русле. Механический состав и сортировка его меняются при колебании уровня воды, что вызывает косую слоистость. Описанный процесс постепенно смещается вниз по те­чению вместе с излучинами, и линия поймы, таким образом, спрям­ляется. С течением времени высокие участки прирусловой отмели заливаются водой только в половодье. На ней появляется расти­тельность; на открытых участках возникают небольшие дюны. Чем ближе к тыловому шву (подошве) поймы, тем мельче состав пойменного аллювия, который разнообразится прослоями илистого ал­лювия старичного типа Мощность аллювия обычно не превышает разницы высот максимального уровня половодья и самого глубоко­го участка реки — нормальный аллювий. Однако в условиях текто­нического погружения или подъема уровня океана мощность аллю­вия может увеличиваться во много раз. По этому признаку различа­ют поймы аккумулятивные (с нормальной мощностью аллювия) и цокольные, связанные с проявлением глубинной эрозии с маломощным аллювием, залегающим на породах иного происхождения.

Таким образом, пойма образуется в результате смещения из­лучин и начинается с прирусловой отмели у выпуклого берега. В оформленной долине в результате длительной эволюции возни­кает двусторонняя пойма, придающая долине ящикообразный облик.

Пойма относится к числу динамичных форм рельефа. Русло­вые процессы вызывают перемещение аллювия и появление харак­терных микроформ. Вдоль русла формируется прирусловая отмель, или прирусловой вал. Он возникает в результате аккумуляции круп­ных частиц на участке резкого сокращения скорости потока на гра­нице русла и поймы. Прирусловой вал отделяет от русла остальную пониженную часть поймы, зарастает представителями песколюбов и ксерофитов.

Основная часть поймы — центральная пойма, где в период половодья отлагаются лишь мелкие глинистые частицы. Воды поло­водья в этом месте движутся медленно, задерживаются дольше, а иногда и вовсе не возвращаются в русло, что способствует забола­чиванию. Рельеф центральной поймы чаще всего гривистый. Гри­вы — остатки древних прирусловых валов перемежаются с пони­жениями, занятыми болотами и вытянутыми старичными озерами. Третья часть поймы — присклоновая (притеррасная) занимает по­нижение тылового шва или подошвы склона. Обычно она сильно заболочена за счет выходов грунтовых вод и обводнена руслами небольших впадающих рек, которые, достигнув поймы, движутся в понижении тылового шва вдоль русла основной реки.

Усложняют строение поймы также конусы выноса времен­ных потоков, "останцы", возникающие после прорыва шейки врезан­ных меандр и отчленения участка коренного склона, а также дюны на поверхности прирусловых валов.

Поймы равнинных рек, особенно крупных, достигают значи­тельной ширины — до нескольких километров. В таких случаях об­разуется особый тип ландшафта — пойменная низменность, используемая в хозяйственной деятельности: в естественном состоянии здесь распространены сенокосные угодья, урожайность их зависит от высоты, сроков половодья и микрорельефа.

По характеру рельефа принято различать сегментные, парал­лельно-гривистые, обвалованные типы пойм. Первые характерны для меандрирующих рек; параллельно-гривистые поймы возникают при тенденции крупных рек смещаться в сторону одного из скло­нов (Волга, Енисей); обвалованные поймы свойственны рекам, пе­ресекающим предгорные равнины. Многие крупные реки, пересека­ющие предгорные равнины, несут огромное количество рыхлого ма­териала (Риони, Кубань, Миссисипи), в результате чего русло реки и прирусловые валы оказываются выше остальной части поймы и даже прилегающей равнины. Во время половодья вода прорывает прирусловые дамбы, заливает окружающие территории, не в состо­янии вернуться обратно в русло. Возникают широкие заболочен­ные территории — плавни. Для борьбы с заболачиванием естествен­ные дамбы искусственно повышают и осушенную (польдерную) территорию поймы интенсивно используют в сельском хозяйстве. Так текут в нижнем течении реки Миссисипи, Риони, Терек и др. Систему польдеров предполагается создать вдоль реки Припять для защиты от наводнений и интенсификации использования заболо­ченных пойменных угодий.

Реки Евразии выносят в Мировой океан почти половину всех речных вод планеты. По объёму речного стока континент превосходит все материки. Большая часть величайших рек мира (протяжённостью более 3 тыс. км) находится в Евразии.

Крупнейшие реки Евразии: Янцзы, Хуанхэ, Меконг, Инд, Лена, Обь, Енисей, Волга.

Реки неравномерно распределены по территории материка. Самые крупные речные системы находятся в Северной, Восточной и Юго-Восточной Азии. В Европе преобладают небольшие реки. Бассейн внутреннего стока занимает центральную часть материка. Часть рек (Волга, Амударья, Или) впадает в бессточные озёра (Каспийское, Аральское, Балхаш), другие теряются в песках пустынь.

Реки бассейна Тихого океана имеют муссонный тип режима и выделяются многоводностью (Янцзы, Хуанхэ, Меконг, Амур).

Янцзы — самая длинная река Евразии (6300 км). Она начинается в Тибете, через порожистые ущелья прорывается на аллювиальную равнину и впадает в Восточно-Китайское море. Янцзы по объёму стока занимает 4-е место после Амазонки, Конго и Ганга с Брахмапутрой.

Хуанхэ («жёлтая река») — вторая по длине река Евразии (4845 км). Хуанхэ каждый год выносит в Жёлтое море более 1 млрд т твёрдого материала, что и придаёт воде самой реки и моря жёлтый цвет.

У рек бассейна Индийского океана также муссонный режим. Крупнейшие из них — Инд, Брахмапутра, Ганг, Тигр, Евфрат — образуются высоко в горах. Система Ганг — Брахмапутра по водности занимает 3-е место после Амазонки и Конго.

Реки бассейна Атлантического океана не образуют крупных систем, имеют меньший и более равномерный сток, разнообразные источники питания. Самая крупная река этого бассейна — Дунай (2850 км), она протекает по территории или является границей 10-и стран.

Бассейн Северного Ледовитого океана занимает северную окраину Евразии. Крупнейшие реки этого бассейна — Лена, Обь, Енисей — берут начало в горах, текут по равнинам с юга на север. Питаются они талыми снеговыми, дождевыми и ледниковыми водами. Зимой замерзают, а многие их некрупные притоки промерзают до дна.

Волга (3530 км) — крупнейшая река в Европе. Она также является самой длинной рекой бассейна внутреннего стока. Впадает в Каспийское море, образуя мощную дельту.