3.5. Питание рек

Одним из главных компонентов водного баланса речного бас­сейна являются атмосферные осадки, выпавшие на земную поверх­ность в результате круговорота воды на Земном шаре. В зависи­мости от вида атмосферных осадков (жидкие, твердые) и путей их движения к рекам различают следующие основные виды пита­ния: дождевое, снеговое (талые воды), ледниковое и подземное.

Дождевое питание происходит за счет обложных дождей и лив­ней, выпадающих в пределах речных водосборов. При определен­ных условиях часть жидких осадков образует поверхностный сток и является непосредственным источником питания рек в периоды паводков.

Снеговое питание обусловлено таянием твердых осадков, акку­мулирующихся на земной поверхности в виде снежного покрова. На равнинных территориях и невысоких горах снег, накопившийся в холодный период в бассейне реки, полностью стаивает в теплое время (весной и летом). В высокогорных районах твердые осадки частично пополняют запасы вечных снегов и ледников, талые воды которых служат источником ледникового питания рек. Наибольший ледниковый сток наблюдается в самые жаркие месяцы.

Подземное питание формируется за счет просачивания в верх­ние слои земли части талых и дождевых вод. -При определенных условиях подземные воды быстро дренируются реками, а некото­рая часть идет на пополнение запасов подземных вод, которые значительно медленнее попадают в реки. Подземные воды обеспе­чивают устойчивость речного стока.

Наиболее часто реки имеют смешанное питание, обусловленное участием нескольких источников питания. Соотношение между количеством воды, поступающим в реки от того или иного источ­ника питания, неодинаково в различных районах.

Для большей части бассейнов рек на территории нашей страны характерно преобладание снегового источника питания. На край­нем юге расположена область рек чисто снегового питания. Здесь дожди вследствие сухости климата не дают стока, грунтовые воды залегают глубоко и почти не участвуют в питании рек. Половодье на этих реках проходит весной, а летом они мелеют или пересы­хают. К ним относятся реки Северного Казахстана, Заволжья, водотоки на участке между нижним течением Днепра и Азовским морем.

На большинстве крупных рек европейской части страны, реках бассейнов Оби и Енисея, левобережных притоках Лены, реках се­верного побережья, впадающих в Карское море и море Лаптевых, а также к восток) от р. Индигирки снеговое питание превышает 50%. В верхнем течении Енисея и Ангары доля снегового питания уже не достигает 50% вследствие усиления дождевого и подзем­ного питания.

69

На западе и северо-западе европейской части СССР располо­жены бассейны рек смешанного типа питания, здесь возрастает дождевое и снижается снеговое питание, хотя по-прежнему послед­нему принадлежит основная роль. Реки дождевого питания в СССР занимают небольшие площади. Реки чисто дождевого питания встречаются на Кавказе (Колхида и Ленкорань) и в Крыму. На Дальнем Востоке, в области муссонного климата, для рек харак­терно преимущественно дождевое питание с малой долей стока подземных вод. Ледниковое питание имеют реки Кавказа и в гор­ной части Средней Азии. Для одной и той же реки эти соотноше­ния меняются от сезона к сезону и определяются главным образом климатическими условиями.

Количественная оценка роли отдельных источников питания в общем объеме стока реки производится путем расчленения типо­вого гидрографа. Гидрограф представляет собой график изменения во времени расхода воды за год или часть года (сезон, половодье или паводок), где расход выражает объем воды, протекающий через живое сечение потока в единицу времени (см. гл. 4). Типо­вой гидрограф отражает общие черты внутригодового распределе­ния стока за многолетний период. При его построении сначала на годовых гидрографах, полученных в результате гидрометрических наблюдений в данном створе реки (см. гл. 6), выделяют характер­ные точки, соответствующие началу и концу половодья, максимуму расхода воды и т. д. Затем проводят статистическое осреднение значений расходов в характерных точках и соответствующих им дат. По установленным точкам строят плавный график, представ­ляющий собой обобщенную среднемноголетнюю характеристику распределения стока внутри года. Объем стока, определенный по типовому гидрографу, должен быть численно равен среднему мно­голетнему стоку реки в данном створе. На типовых гидрографах на характерных точках указываются предельные расходы и соот­ветствующее им время.

Вследствие различных условий стокообразования и недостаточ­ной гидрологической изученности речных бассейнов выбор обос­нованной схемы расчленения гидрографа представляет собой до­вольно трудную задачу и решается в настоящее время прибли­женно. Наиболее простой способ расчленения гидрографа состоит в том, что на графике прямыми или плавными линиями соединяют точки минимальных расходов перед началом весеннего половодья и все частные минимумы меженного периода в промежутках меж­ду паводками. Указанный способ, однако, не учитывает особен­ности режима стока подземных вод в реки. Сложность выделения подземного стока обусловливается тем, что последний складыва­ется из трех различных по динамичности поступлений составляю­щих: глубинного устойчивого во времени стока, сезонного грунто­вого питания и временных накоплений в берегах, куда речная вода попадает во время половодья и паводков. Каждая из состав­ляющих имеет свои особенности режима. Б. В. Поляковым пред-

70

ложен способ расчленения гидрографа с учетом режима стока подземных вод в реки (рис. 3.8). На гидрографе плавными (или прямыми) линиями соединяют точки минимальных расходов перед началом весеннего половодья и в конце его с абсциссой, соответ­ствующей нулевому значению подземного питания в момент про­хождения гребня половодья. Дождевые паводки выделяются соеди­нением частных минимумов меженного периода в промежутках

Рис. 3.8. Схема расчленения гидрографа по гене­зису:

/- глубокое грунтовое питание; 2 — снеговое половодье; 3 отдача поймы; 4 верховое по;иемное питание. 5 цождевы^ паводки; 6 — изъятие стока на льдообразова­ние; I . . . XII — месяцы

между паводками. Подземный сток разделяется на глубинный и верховой горизонтальной линией, проведенной на высоте наимень­шего расхода воды перед наступлением половодья.

Повышению точности выделения отдельных источников'питания то гидрографу способствует использование комплексных графи­ков, на которых график расходов совмещается с графиками еже­дневного хода температуры воздуха и суточных величин атмосфер­ных осадков (с выделением твердых осадков).