Тип питания рек. Фазы водного режима

Питание рек происходит поверхностными и подземными водами. Поверхностное питание в свою очередь подразделяется на снеговое, дождевое и ледниковое.

Снеговое питание рек обусловлено таянием снега весной, который накопился в течение зимы. Для большинства равнинных рек Европейской территории РФ (ЕТС) сток весеннего половодья составляет более 50% суммарного годового стока.

Дождевое питание рек происходит в основном за счет выпадения обложных дождей и ливней. Отличается значительным колебанием в течение года. Обложные дожди охватывают большие территории. Поэтому дождевой сток может длится более или менее продолжительное время. Напротив, ливни распространяются на небольшие территории. Они, как правило, кратковременны, но могут вызвать большой максимальный сток. Для рек юга РФ и Дальнего Востока дождевое питание может достигать 70…80 % и более от годового стока.

Ледниковое питание происходит в результате таяния ледников и вечных снегов в высокогорных районах. Наибольший ледниковый сток наблюдается в самые жаркие летние месяцы года.

Питание рек подземными водами является наиболее устойчивым и равномерным в течение года. Его имеют почти все реки. Доля подземного питания в годовом стоке изменяется в очень широких пределах: от 10 до 50…60% и зависит от геологических условий и степени дренирования водосбора.

Наибольшее распространение имеет смешанное водное питание.

Питание водных объектов закономерно изменяется в течение года, формируя их гидрологический (водный) режим.

Под гидрологическим режимом понимается совокупность закономерно повторяющихся изменений состояния водного объекта, присущих ему и отличающих его от других водных объектов. Гидрологический режим проявляется в многолетних, сезонных и суточных колебаниях: уровня, стока и температуры воды, ледовых явлений, наносов, состава и концентрации химических веществ в воде, русловых процессов

В гидрологическом режиме рек РФ выделяют три фазы: половодье, паводки и межень, каждая из которых имеет характерное состояния водного режима, повторяющееся в определенные гидрологические сезоны, в связи с изменением условий питания.

Половодье – фаза, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды. Вызывается на равнинных реках снеготаянием (весеннее половодье), на высокогорных – таянием снега и ледников (летнее половодье), выпадение летних обложных дождей в муссонных и тропической зонах (например, летнее половодье на реках Дальнего Востока).

Паводок – фаза, которая может многократно повторяться в различные сезоны года, характеризуется интенсивным, обычно, кратковременным увеличение расходов и уровней воды, вызываемых дождями или снеготаянием во время оттепелей.

Межень – фаза, ежегодно повторяющаяся в одни и те же сезоны и характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня воды и возникающая при уменьшении питания реки. Преобладает подземное питание. К летней (летне-осенней) межени относят период от конца половодья до осенних паводков, а при их отсутствии до начала зимнего периода. Летняя межень может быть устойчивой, продолжительной, а также прерывистой и неустойчивой.

Зимняя межень совпадает обычно с периодом ледостава. Расходы воды от начала замерзания рек постепенно снижаются, достигая минимума перед вскрытием, что связано с истощением запасов подземных вод, питающих водотоки.

 

Тема № 3

Гидрограф стока. Характеристики и факторы

Стока. Режим уровней воды в водотоках.

Связь расходов и уровней воды. Ледовый режим

Рек. Мониторинг состояния водных объектов

Гидрограф стока

Общее представление о гидрологическом режиме реки даёт гидрограф стока – хронологический график изменения расхода воды в течение года или сезона в данном конкретном створе водотока. Установление закономерностей в распределении стока внутри года имеет важное практическое значение для различных водохозяйственных целей, например, для определения основных параметров водохранилищ и гидротехнических сооружений.

При гидрологических расчетах обычно оперируют типовым гидрографом стока, т.е. с гидрографом, отражающим общие черты гидрографов за ряд многоводных, маловодных или средних по водности лет. При построении типового гидрографа по оси ординат проводят осреднение модульных коэффициентов расходов, а по оси абсцисс - время наступления характерных точек гидрографов (начало, максимум, конец) также в относительных единицах времени.

Типовой гидрограф уровней воды, идентичный гидрографу стока для равнинных рек РФ, приведен на рис. 6.

 

 

Рис. 6. Гидрограф уровней воды в реках

 

На нем можно выделить и оценить объемы стока, сформированные из различных источников водного питания. При этом учитывается характер гидравлической связи подземных и поверхностных вод. Наиболее простой способ расчленения гидрографа стока по типам водного питания это соединение ординат, соответствующих последнему дню зимней межени и первому дню летней межени по прямой (при отсутствии гидравлической связи между подземными и речными водами) или плавной кривой. Аналогичным образом выделяется дождевое питание путем соединения ветвей подъема и спада паводков.