Фазы водного режима рек.Типовой гидрограф реки.

Фаза водного режима реки - характерное состояние водного режима реки, повторяющееся в определенные гидрологические сезоны в связи с изменением условий питания.

Основными фазами водного режима реки являются половодье, паводок, межень.

Водный режим - изменение во времени уровней и объемов воды в водных объектах и почвах.

Половодье — фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды, и вызываемая снеготаянием или совместным таянием снега и ледников

Паводки — фаза водного режима реки; сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды в реке, возникающее в результате быстрого таяния снега, ледников, обильных дождей

Межень — фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в один и те же сезоны, характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня и возникающая вследствие уменьшения питания реки(летняя и зимняя)

Типовой гидрограф — гидрограф, отражающий общие черты внутригодового распределения расхода воды в реке. При отсутствии гидравлической связи речных и грунтовых вод подземное питание в период половодья повторяет ход гидрографа, с отставанием максимума подземного питания,по сравнению с максимумом расхода воды. При временное гидравлический связи речных и грунтовых вод подземное питание уменьшается и достигает минимума при наивысшем уровне воды в реке. При длительном стоянии высоких уровней происходит фильтрация речных вод в грунт, а на спаде половодья эти воды возвращаются в реку.(При недостатке сведений о взаимосвязи речных и грунтовых вод условно принимают величину подземного питания в момент пика половодья=0).

Гидролого-морфометрические характеристики русла реки:

Основными явл-ся пл-дь поперечного сечения ω, ширина русла В м-у урезами русла при заданном его наполнении, максимальная глубина русла h_max. Среднюю глубина русла в данном поперечном сечении вычисляют по формуле h_ср= ω /В. Для большинства речных русел выполняется приближённое соотношение h_ср ~ 2/3 h_max. В извилистом русле максимальная глубина обычно смещена к вогнутому берегу. В гидравлических расчётах часто используют ещё две хар-ки русла – длину смоченного периметра р и гидравлический радиус R = ω/ р. Смоченный периметр – длина подводного контура поперечного сечения речного русла, т.е. линия контакта воды с ограничивающими её твердыми поверхностями – с дном и берегами, а зимой также и с ледяным покровом. Для широких и относит неглубоких русел и для периода открытого русла (без ледяного покрова) величины гидравлического радиуса R и средней глубины h_ср практич совпадают, поскольку в этих случаях р ~ В. Максимальная ширина русла на реках может достигать десятков километров (р. амазонка), а макс глубина – 100-110м (низовья енисея). Здесь не учитываются те случаи, когда море затопило древние русла или каньоны (устья конго, св.лаврентия) и когда глубины достигают 300-400м.

Термический режим рек

Нагревание и охлаждение воды в реках происходит под влиянием теплообмена который совершается между массой воды и окр средой. Реки вместе с водой выносят в океаны, моря и внутренние водоемы не только твердые осадки и химические вещества, но и большое количество тепла. Тепловой режим реки определяется поглощением тепла прямой солнечной радиации, эффективным излучением водной поверхности, затратами тепла на испарение, его выделением при конденсации, теплообменом с атмосферой и ложем русла. Изменение составляющих теплового баланса реки в течение суток, сезона, года вызывает соответствующие колебания температуры воды в реках. Многолетние- климатические факторы. Сезонные изменения тем-ры воды в реках: зимой под ледяным покровом вода у пов-ти реки =0С. Весной в период повышения тем-ры воздуха и осенью в период её понижения изменения тем-ры воды следуют с некоторым отставанием за изменениями тем-ры воздуха. Суточный ход температуры наиболее четко выражен летом, когда днем вода нагревается под действием солнечного тепла, а ночью остывает в результате преобладания эффективного излучения. Мин.тем-ра- в утренние часы, максимум- в 15-17 часов. Направление течения реки может обусловливать некоторое несоответствие термического режима и местных метеоусловий. Реки, текущие с севера на юг, в период нагревания могут выносить более холодную воду, а для рек, текущих с юга на север и пересекающих ряд климатических зон, в период остывания может наблюдаться обратная картина — температура воды может быть выше температуры воздуха из-за выноса теплых вод из южных районов.
На температуру воды рек, вытекающих из озер, большое влияние оказывает температура озерных вод, причем чем больше водная масса, тем на большее расстояние распространяется это влияние. Термический режим рек на отдельных участках в значительной мере может определяться хозяйственной деятельностью человека.

Меняется по живому сечению реки и по длине реки. Чем больше масса воды в реке, тем продолжительнее период с тем-й воды ниже тем-ры воздуха. Чем больше водность реки, тем меньше суточный градиент тем-ры воды в реке.

Замерзание рек

Одна из фаз зимнего режима реки. Устойчивый переход тем-ры реки через 0С в отрицательные температуры. Начинается с появления на пов-ти сала(тонкий слой сросшихся ледяных игл, образующих пятна на пов-ти воды). Снег, который падает на пов-ть охлаждающейся водной массы, образует снежуру. Одновременно под водой возникает внутриводный лёд(на камнях). Когда этот лёд отрывается от дна и поднимается к поверхности и смешивается со снежурой образуется шуга. Замерзание начинается у берегов, образуя ледяной припай- заберег. Во время замерзания наблюдаются зажоры- в резу льтате движения снежуры и шуги, вызывают повышение уровня воды. Когда продолжается охлаждение, то постепенно забереги растут и наступает фаза ледостава.

Ледостав на реках

Ледостав-это наличие на реке ледяного покрова. Сибирь-8,9 месяцев,Европа-1 месяц.Обр из-за аккумуляции вод и уменьшения пропускательной способности. На реках в этот период могут быть незамерзающие участки- полыньи(естественные-разгрузка подземных вод; искусственное- сброс воды с ГЭС). Толщина льда на реках зависит от тем-ры воздуха, от скорости течения, от толщины снега. Может меняться от нескольких см до нескольких метров(Яна, Индигирка- в высоких широтах).

Наледи- речные, грунтовые. Речные: река течёт, начинает замерзать, увеличивается слой льда, давление возрастает, лёд местами прорывается и вода вытекает на поверхность, а затем замерзает. Грунтовые: массивы льда, образующиеся при намораживании излившихся на пов-ть вод.