4.7.1 Фази водного режиму. Гідрограф стоку. Розчленування гідрографів стоку

Фази водного режиму - це характерний стан водного режиму річки, що повторюється в певні гідрологічні сезони, пов’язані зі змінами умов живлення. Основними фазами водного режиму є водопілля, межень (літня та зимова), паводки.

Водопілля - це фаза водного режиму річки в період весняного сніготанення, що характеризується високою водністю. За походженням водопілля може бути сніговим, снігово-дощовим або дощовим. За часом настання водопілля може бути весняним - танення снігу на рівнинах та невисоких горах; весняно-літнім - танення снігу в горах; літнім - танення вічних снігів та льодовиків у горах та випадання мусонних дощів. Різновидністю водопілля є повінь. Повінь - затоплення території водою, що часто стає стихійним лихом.

Паводок - це фаза водного режиму річки, що може багаторазово повторюватися в різні сезони року, характеризується інтенсивним збільшенням витрат і рівнів води внаслідок дощів чи сніготанення під час відлиг. За часом настання паводки можуть бути зимовими, літніми, осінніми та протягом усього року. Паводки поділяються на місцеві та транзитні.

Межень - це фаза водного режиму річки, що повторюється щороку в одні й ті самі сезони та характеризується невеликою водністю, яка створюється внаслідок зменшення живлення. В цей час річка живиться переважно підземними водами. За часом настання межень на Україні буває літньою та зимовою. В зоні надмірного і достатнього зволоження річки зазвичай мають стійке ґрунтове живлення, яке забезпечує достатньо високий стік літньої межені. Стік у таких річок у зимову межень менший, ніж у літню. У зоні недостатнього зволоження, навпаки, річки у літню межень мають менший стік, ніж у зимову межень. Малі річки цієї зони в літню межень можуть навіть пересихати.

Гідрограф стоку і його розчленування. Гідрограф - це хронологічний графік зміни води в певному створі водотоку. При значній тривалості спостережень можна побудувати типовий гідрограф. Типовий гідрограф - гідрограф, що відображає загальні риси внутрішньо-річного розподілу витрат води в річці .

Розчленування гідрографа – це графічне виділення на гідрографі об’ємів води, які сформувалися за рахунок різних джерел живлення (рис. 4.10). Найбільш складно визначити підземне живлення в період повені або великих паводків. В залежності від характеру взаємодії поверхневих і підземних вод, Б.В. Поляков, Б.І. Куделін, К.В. Воскресенський, М.І. Львович, О.В. Попов та інші дослідники запропонували схеми розчленування гідрографа.

Найбільш загальні закономірності такі. При відсутності гідравлічного зв’язку річкових і ґрунтових вод, що характерно для гірських річок, підземне живлення в період повені або паводка повторює хід гідрографа, але в більш згладженому вигляді і з деяким запізненням максимуму в часі (рис. 4.10,1). При наявності постійного або тимчасового гідравлічного зв’язку річкових і ґрунтових вод на підйомі повені в результаті підпору ґрунтових вод підземне живлення зменшується і досягає мінімуму під час найвищого рівня води в річці (рис. 4.10,3). При тривалому стоянні високих рівнів, що найбільш характерно для великих річок, відбувається фільтрація річкової води в ґрунт (“від’ємне підземне живлення”, рис. 4.10,5), а на спаді повені або на початку межені ці води повертаються до річки. Якщо не має даних про взаємозв’язок річкових і ґрунтових вод, часто для рівнинних річок умовно приймають величину підземного живлення в період піка повені рівною нулю (рис. 4.10,4). Але в багатьох випадках, особливо на малих і середніх річках, межу підземного живлення на гідрографі проводять по прямій лінії, яка з’єднує точки початку і кінця повені (рис. 4.10).

Рисунок 4.10 - Схема розчленування гідрографа річки за видами живлення: 1 – при відсутності гідравлічного зв’язку річкових і поверхневих вод; 2 - на малих і середніх річках; 3 - при наявності постійного зв’язку; 4 - якщо немає гідравлічного зв’язку; 5 - при тривалому стоянні високих рівнів; 6 - льодостав; 7 - льодохід.

І – снігове, ІІ – дощове, ІІІ – підземне; А, Б та В – початок, кінець і пік повені; 1-5 – лінії, що розділяють снігове та підземне живлення в період повені при різному характері взаємодії річкових і ґрунтових вод.