Лекція № 4. Води і водні ресурси

Стік і його характеристики. Водний баланс. Водний стік — це частина атмосферних опадів, яка стікає по земній поверхні або під землею й потрапляє у водотоки чи водойми. Стік є ланкою кругообігу води в географічній оболонці. Чим більше випадає опадів, менше випаровування і більш розчленований рельєф, тим більший показник водного стоку.

Величину стоку, як інтегрального показника впливу багатьох природних і антропогенних чинників, характеризують: середня витрата (м³/сек.); об’єм стоку (м³); модуль стоку (л•сек. / км²); коефіцієнт стоку (у % від річної кількості атмосферних опадів). Два перших показники характеризують водність річок; два останніх – водність території.

Об’єм стоку, який безпосередньо формується в межах Полтавщини, в середній за водністю рік становить 1,94 км³. У сумі транзитний стік складає ≈49 км³. Дніпро і його найбільші притоки (Псел, Ворскла, Сула та інші) починаються на території інших областей, і стік, які вони звідти приносять, є транзитним. Сумарний багаторічний стік (транзитний + місцевий) становить 51,1 км³. Тобто частка місцевого стоку складає лише 2,1% від сумарного.

Таблиця 12. Характеристика стоку і водних ресурсів Полтавщини (порівняно з Україною в цілому)

Територія	Багаторічна характеристика водних ресурсів, км 3
	середнє значення	найбільше значення	найменше значення
Полтавська область	51,1	88,8	26,9
Україна в цілому	218,9	329,6	142,7

Найбільш повноводною річкою, звичайно, є Дніпро (середній річний об’єм стоку в районі дамби Кременчуцької ГЕС – 47,5 км³). До середніх за водністю відносяться три річки: Псел (1,88 км³), Сула (1,39 км³) та Ворскла (1,15 км³). Річки зі стоком до 1 км³ відносять до маловодних.

Більша частина місцевого стоку формується у північних районах області, де модуль стоку становить 3,5 л/с-км². На півдні області ці показники становлять 1,2-1,5 л/с-км². Така різниця пояснюється зменшенням кількості атмосферних опадів, висоти снігового покриву та зростанням випаровуваності з півночі на південь.

Шар стоку на Полтавщині зменшується в напрямку із північного сходу на південний захід в інтервалі 80…40 мм. (рис. нижче). Середній шар стоку по області складає 67,4 мм, що менше, ніж у середньому по Україні (83 мм).

С ередній коефіцієнт стоку (співвідношення шару стоку до річної кількості атмосферних опадів) на Полтавщині в середньому становить 11,1%, а по Україні – 13,6%.

Зміни клімату істотно вплинули на водність і гідрологічний режим річок. Природний стік річок в сучасну кліматичну епоху має тенденцію до збільшення.

. Водний баланс території Полтавщини

Одиниці виміру	Опади	Випаровування	Стік місцевий: в т.ч.
			повний	поверхневий	підземний
км. куб	17,5	15,5	1,94	1,44	0,5
мм	607	540	67,4	50,1	17,3
%	100	88,9	11,1 (100%)	8,2 (73%)	2,9 (27%)

Формула водного балансу: ОПАДИ = СТІК (поверхневий + підземний) + ВИПАРОВУВАННЯ.

Загальні риси річкової сітки.

Річкова система у сучасному вигляді сформувалася в кінці льодовикової епохи. Нахил поверхні області зумовлює переважний напрям річкової сітки: майже всі річки течуть з півночі на південь або з північного сходу на південний захід і є лівими притоками Дніпра.

На території Полтавської області налічують 146 річок (водотоків довжиною понад 10 км) загальною довжиною 5100 км. Серед них за довжиною виділяють дві великі (понад 500 км) - Дніпро і Псел; дев'ять середніх (довжиною 101...500 км. Основні характеристики Псла й середніх за довжиною річок Полтавщини подаються у додатку .); 135 малих річок (10-100 км). Є також понад 1600 струмків (водотоків довжиною до 10 км).

Таблиця 14. Розподіл річок Полтавської області за їх протяжністю й площею водозбору

Категорія річок	По площі водозбору, км²	Кількість річок*	Загальна протяжність, км	Загальна протяжність, % від загальної протяжності
Великі (р. Дніпро)	Понад 50000	1	145	1,11
Середні	2000-50000	8	1 360	10,46
малі більше 10 км	до 2000	137	3 596	27,65
малі менше 10 км	до 2000	1 634	7 905	60,78
Разом		1 780	13 006	100

Подається за даними: http://www.poltavavodgosp.com.ua/index.php?id=23

Середня густота річкової мережі 0,27 км/км² (в Україні - 0,25 км/км²). Найбільший цей показник для басейнів Псла і Хоролу − в центральній частині Полтавщини (0,40 км/км). Найменш розвинута річкова мережа (0,17 км/км) на крайньому заході області, в басейні ріки Оржиця - на території Оржицького, Гребінківського та Пирятинського районів. Із урахуванням довжини струмків гідрографічна мережа області становить 0,45 км/км².

Рівнинний характер поверхні, незначний похил зумовлюють спокійну ледве помітну течію річок, яка становить 0,1-0,3 м/сек.

Джерела живлення річок. Як засвідчували результати гідрологічних досліджень усередині ХХ століття, річки Полтавщини живилися, в основному, сніговими водами (55-60% від загального об’єму стоку), хоч більша кількість річної суми опадів випадає в тепле півріччя. Це обумовлено тим, що літні опади (за винятком зливових) просочуються в ґрунт, випаровуються і майже не дають стоку. Роль снігового живлення збільшується з півночі на південь області. У зв’язку зі зменшенням сніжності зим частка снігового живлення впродовж останніх десятиліть дещо зменшилася.

Другим за значенням джерелом живлення річок були підземні води (30-35%). Роль підземного живлення зростає в зимовий і літній сезони, коли немає стоку поверхневих вод, або він незначний. Дощове живлення - приблизно 10% об’єму стоку. Частки цих двох джерел живлення в сучасну кліматичну епоху зросли.

Водний стік річок. Водоносність і рівень води в річках області протягом року відчутно змінюються. Повінь на річках у зв'язку із таненням снігу розпочинається на початку березня. Під час повені (весняного водопілля) ще півстоліття тому формувалося 70-80% річного об'єму стоку. В наш час частка весняного водопілля у водності річок становить 35-37% від річного.

Наприкінці літа більшість річок міліє, а деякі пересихають (настає літня межінь). У цей час живлення відбувається в основному за рахунок підземних вод. Обміління рік спричиняє зниження рівня ґрунтових вод, а це веде до зменшення запасів води у ставках та водоймах. Під час літніх злив і осінніх дощів на річках бувають паводки. У сучасну кліматичну епоху частка літньо-осінньої межені зросла (до 44% від обсягу стоку за рік). Частка стоку річок під час зимової межені теж зросла (≈22%), що зумовлено більш частими відлиговими паводками.

Таким чином, наслідком змін клімату за останнє століття є тенденція до вирівнювання внутрішньорічного розподілу стоку: максимальні витрати весняного водопілля зменшуються, водночас збільшуються витрати води під час зимової та літньої межені. Спостерігається також тенденція до більш раннього настання водопілля. У цілому ці зміни є сприятливими, оскільки при цьому зменшуються збитки від затоплення земель, зросла водозабезпеченість меженні періоди року.

З а останні півстоліття на Дніпрі і його притоках споруджена велика кількість водорегулюючих споруд (водосховища, захисні дамби, водовідвідні канали і шлюзи тощо), які роблять вірогідність катастрофічних повеней і паводків незначною і дещо згладжують відмінності в розподілі об’єму стоку впродовж року. Останні катастрофічні повені спостерігалися на річках області в першій половині 1950-х років. Але й у наш час у період повеней і паводків підтоплюються або частково затоплюються 400 населених пунктів та більше 100 тисяч гектарів сільськогосподарських угідь.

Приблизно 130 днів на рік річки покриті кригою. Льодостав починався на півночі та північному сході області до 7 грудня, завершувався на півдні до 20 грудня. Навпаки, весняний льодохід розпочинався, на півдні 17-18 березня, а закінчувався 25 березня на північному сході.

Твердий стік річок. На весну припадає 75% твердого стоку, на літо та осінь разом - лише 10%. Найменш каламутна вода на крайньому заході області (р. Оржиця), де кількість твердих домішок в воді складає 50 г/м³. Поступово каламутність води збільшується в напрямі на схід. Так для Дніпра каламутність складає 100 г/м , а для Псла та Ворскли - до 250 г/м.

На більшій частині Полтавщини вода річок гідрокарбонатно-кальцієва; на півдні Полтавщини, у межах широких терас Дніпра і терас Сули, Псла, Ворскли – гідрокарбонатно-магнієво-натрієва.