5.5. Роль ледников в питании и режиме рек. Практическое значение горных ледников

Роль горных ледников в питании рек в целом невелика. Однако у некоторых крупных рек, стекающих с покрытых лед­никами гор, доля ледникового питания может достигать 10–15 %, а у малых рек в непосредственной близости от ледников – и 40–60 %.

Благодаря аккумулированным в толщах ледника большим массам воды ледники оказывают регулирующее влияние на речной сток.

Многолетнее регулирование стока ледниками заключается в том, что талая вода ледников компенсирует недостаток воды в реках в засушливые годы. Это объясняется не просто водоотдачей ледни­ков в засушливые годы, когда снеговое и дождевое питание рек сокращается, но и усилением этой водоотдачи в периоды с повы­шенной температурой воздуха. Дело в том, что повышенные годо­вые величины температуры воздуха и пониженные годовые количества осадков, как правило, наблюдают­ся одновременно. Кроме того, в холодные и влажные периоды снег на поверхности ледника также сдер­живает процесс таяния.

Сам ледник с находящимися в нем полостями, заполненными водой, а также его снежно-фирновая толща, содержащая гравитационную воду, явля­ется причиной сдвига максимального стока по отношению к мак­симальной температуре воздуха. Поэтому на реках с ледниковым питанием максимум стока обычно смещается на вторую половину лета (рис.8).

Рис.8. Типичные гидрографы ледниковых рек (по Г. Н. Голубеву):

а — гидрограф р. Джанкуат на Кавказе в 1969 г. (1 — суммарный сток, 2 — сток с ледника); б — паводок на р. Иныльчек 19 сентября — 3 октября 1964 г., сформировавшибйся в результате прорыва надледникового оз. Мерцбахера; в — суточные колебания температуры воздуха (3) и расхода воды в бассейне р. Джанкуат 31 июля — 4 августа 1970 г. (4—сток с открытого льда, 5—сток из фирновой области, 6 —сток с неледниковой части бассейна)

Замедленный сток талой воды внутри ледника объясняется малым коэффициентом фильтрации гравитационной воды внутри снежно-фирновой толщи. Этот коэффициент для типичных горных ледни­ков не превышает 5–6 м/сут.

Температура талой воды вблизи ледников около 0 °С, днем в летнее время она обычно не выше 0,4 °С. Талую воду ледников отличает малая минерализация (обычно не более 30–100 мг/л). В воде преобладают ионы НСО^-₃ и Са²⁺, типичные для атмосфер­ных осадков.

Использование ледовых ресурсов для обеспечения хозяйства водой потребует разработки долгосрочных климатических прогнозов. Активное же регулирование снежно-ледовых ресурсов – задача более сложная, и человечество пока не располагает для этого техническими и энергетическими возможностями.

6. Гидрология подземных вод

В земной коре находится большое количество воды – физически и химически связанной, свободной гравитационной, капиллярной, в виде водяного пара и льда. Подземными водами как объектом гидрологии будем на­зывать лишь те содержащиеся в земной коре воды, кото­рые находятся в активном взаимодействии с атмосферой и поверхностными водами (океанами и морями, реками, озерами и болотами) и участвуют в круговороте воды на земном шаре. Подземные воды в таком понимании пред­ставлены в основном свободной (гравитационной) и ка­пиллярной водой, а также перемещающимся в порах грун­та водяным паром.

Скопления подземных вод, участвующих в круговороте воды на планете, – это особые водные объекты, суще­ственно отличающиеся от водотоков и водоемов (см. Вве­дение) и важные элементы гидросферы. Вместе с тем подземные воды тесно связаны с геологическим строе­нием земной коры и свойствами горных пород и являются поэтому также объектом гидрогеологии как раздела геологии.