Класифікація річок Воєйкова

Уперше роль клімату в живленні річок відзначив О. Воєйков. Він писав, що річки є продуктом клімату їхніх басейнів. На сьогодні це положення дещо розширене: річки є продуктом клімату на загальному фоні ландшафту. Цим підкреслюється провідна роль клімату і за­значається, що, крім клімату, в живленні річок певне значення мають також і інші ландшафтні умови: геологічна будова басейнів, їхні ґру­нти, рослинність, озерність, заболоченість тощо.

Класифікація річок за видами живлення.Виходячи з положення, що річки є продуктом клімату, О. Воєйков поділив їх на такі типи:

Тип І. Річки, які одержують воду від танення снігу на рівнинах і невисоких горах (до 1000 м). Найбільш наближені до цього типу річки північної частини Азії (Колима, Нижня Тунгуска) і Північної Америки (Юкон та ін.), де сніговий покрив лежить 8-10 місяців.

Тип II. Річки, які одержують воду від танення снігу і льоду в горах. До цього типу належать річки Середньої і Центральної Азії (Амудар'я, Сирдар'я, Тарім та ін.). Максимальні температури повітря влітку в ба­сейнах річок цього типу зумовлюють літнє водопілля.

Тип III. Річки, які одержують воду від дощу і мають водопілля вліт­ку. Цей тип річок властивий регіонам із тропічними і мусонними до­щами (Амазонка, Конго, Ганг, Амур та ін.).

Тип. IV. Річки, в яких водопілля буває внаслідок танення снігу на­весні або на початку літа, проте значну частину води вони одержують і від дощу. Цей тип річок властивий районам із суворою та сніжною зимою (більшість рівнинних річок Східної Європи, річки Скандинавії, північної частини СІНА).

Тип V. Річки, які живляться переважно за рахунок дощів узимку; літні опади не дуже впливають на збільшення водоносності річок че­рез значні втрати на випаровування (річки Середньої і Західної Єв­ропи, частково Британських островів та ін.).

Тип VI. Річки, які мають дощове живлення. Водопілля на них також припадає на зиму, в літню пору стік невеликий, можливе пересихан­ня річок (річки Південної Європи, Північної Африки, Каліфорнії, Чилі, Нової Зеландії та ін.).

Тип VII. Відсутність річок унаслідок посушливості клімату. Це річки пустель Сахара, Каракуми, Кизилкуми, плоскогір'їв Центральної Азії та Північної Америки.

Тип VIII. Річки, які пересихають. Вони живляться від дощів дуже ко­роткий час, потім річки пересихають і залишається лише ряд плес (річ­ки Північного Криму, Східного Закавказзя, частини Монголії та ін.).

Тип IX. Країни без річок, унаслідок того, що їхня територія повніс­тю вкрита снігом і льодовиками.

На даний час більш поширеною є класифікація річок за видами живлення М. Львовича. Для визначення ступеня переважання того чи іншого виду живлення прийнято три градації. Якщо один із видів живлення забезпечує понад 80 % річного стоку річки, слід говорити про виняткове значення даного виду живлення. Якщо частка виду живлення становить від 50% до 80% стоку,то говорять про переважне значення. Якщо жоден вид живлення не дає більше 50% річного стоку,таке живлення називають мішаним.

Класифікації річок за їхніми окремими ознаками проводили також Д.Кочерін,М.Великанов,В.Родевич, А.Огієвський,Г.Желєзняков.

14. Класифікація річок Зайкова

Б. Д. Зайков класифікував річки Радянського Союзу, аналізуючи внутрішньорічний розподіл стоку.

Всі річки СНД, зокрема штучно або природно дуже зарегульованих, Зайков поділяє на слідуючи три головні групи:

1) річки з весняним водопіллям;

2) річки з водопіллям в теплу пору року;

3) річки з паводками.

Річки з весняним водопіллям найбільш поширені в СНД. Річки цієї групи поділяються на п'ять типів в залежності від характеру водопілля та розміру стоку в іншу частину року:

1а. Казахстанський - характеризується дуже високою хвилею водопілля та низьким (до повного пересихання) стоком в іншу пору року. Стік дають виключно зимові опади, швидке розтавання яких спричиняє високе недовгочасне водопілля.

1б. Східноєвропейський - характеризується високим весняним водопіллям, літньою меженню, яка порушується епізодичними зливами, низькою зимовою меженню та підвищеним осіннім стоком. Деякі річки цього типу мають два максимуми: перший (головний) - весною та другий - восени.

1в. Західносибірський - має найбільш розтягнуте водопілля, підвищений літньо-осінній стік та низьку зимову межень. Наявність в басейнах річок цього типу боліт, озер, великих заплав, що заливаються, чинить регулюючий вплив на стік. Тривала зима обумовлює низький зимовий стік.

1г. Східносибірський - характеризується високим водопіллям, систематичними літньо-осінніми паводками та дуже низьким зимовим стоком. Цей тип річок пов'язаний з рясними дощами влітку та восени й обмеженістю підземного живлення.

1д. Алтайський - відзначається невисоким, розтягнутим, гребінчатовидним водопіллям, підвищеним літньо-осіннім та низьким зимовим стоком. Характер водопілля річок цього типу обумовлений особливостями розтавання снігу в горах: поступове просування області сніготанення з долин до підвищень. На снігове водопілля накладаються дощові паводки. Сталий зимовий стік обумовлений запасом підземних вод.

Водний режим річок

Закономірні зміни в часі стоку, швидкостей течії, рівнів води та похилів водної поверхні називаються водним режимом річки. Витра­ти, рівні, швидкості, похили - це елементи водного режиму.

Знання водного режиму необхідне при вивченні термічного та льо­дового режимів, режиму наносів, гідрохімічного режиму тощо, при проектуванні різних господарських об'єктів (населених пунктів, мос­тів, електростанцій).

Водний режим залежить від сукупності фізико-географічних фак­торів, серед яких найважливішу роль відіграють метеорологічні та кліматичні. Оскільки ці фактори мають різноперіодні коливання, у водному режимі річок також проявляються коливання різної тривало­сті. Виділяють вікові, багаторічні, внутрішньорічні (сезонні) та корот­кочасні коливання. Вікові коливання водності відображають вікові зміни кліматичних умов та зволоження материків із періодом сотні і тисячі років. Багаторічні коливання водності річок також зумовлені коливаннями кліматичних параметрів. Періодичність таких коливань - десятки років. Короткочасні коливання водності можуть бути зумо­влені метеорологічними факторами (зливові дощі, коливання темпе­ратури повітря в льодовикових районах), геологічними процесами (прорив морен, загачування русел річок внаслідок зсувів) та антропо­генними факторами (попуски в нижні б'єфи гідровузлів). Внутріш­ньорічні коливання водності річок зумовлені сезонними змінами складових водного балансу річкового басейну.

У внутрішньорічному водному режимі річок відзначається законо­мірне чергування періодів підвищеної та низької водності, які відби­вають зміни умов живлення річки. Ці періоди називаються фазами водного режиму. Основними фазами останнього є водопілля, межень літня та зимова, фаза осінніх дощових паводків. На рівнинних річках помірних широт зазвичай спостерігаються всі чотири фази, на гірсь­ких річках частіше бувають лише дві фази: паводкова та меженна.

Водопілля - це щорічний, порівняно тривалий підйом рівнів та збільшення витрат води, зумовлений надходженням води від головного джерела живлення. За походженням водопілля може бути сніго­вим, снігово-дощовим або дощовим. За часом настання водопілля мо­жуть бути весняними (танення снігу на рівнинах та невисоких горах); весняно-літніми (танення снігу в горах), літніми (танення вічних сні­гів та льодовиків у горах та випадання мусонних дощів). За формою гідрографа (графіка коливання щоденних витрат води) весняне та весняно-літнє водопілля найчастіше буває одновершинним, а літнє - багатовершинним, що пов'язано з коливанням температури повітря та зміною інтенсивності випадання дощів. Кожне водопілля характе­ризується датою початку підйому та кінця спаду, датою проходження максимуму, об'ємом водопілля. Тривалість водопілля буває від кількох днів на малих річках до 4-5 місяців на великих. За час весняного во­допілля річки проносять близько 50 % річного об'єму стоку в північних районах і 90-100 % річного стоку - в південних.

Характер водопілля змінюється по довжині річки. У верхній течії воно характеризується швидким збільшенням витрат і рівнів води, по­рівняно коротким періодом стояння високих рівнів і тривалості водо­пілля. Вниз за течією під впливом збільшення водних мас, які надхо­дять у русло річки, максимальні рівні і витрати поступово теж збіль­шуються і, незважаючи на регулювальну роль русла і заплави, трива­лість та об'єм водопілля збільшуються. У середній течії максимальні рі­вні і витрати досягають, як правило, найбільших величин. У нижній течії регулювальна роль заплави і русла збільшується ще більше, а це спричиняє розтягування водопілля і зменшення максимальних витрат.

Різновидністю водопіль є повені - дуже високі водопілля, які приз­водять до затоплення значних площ у долинах річок.

Паводки - це відносно швидкі й короткочасні підйоми рівнів і збільшення витрат води в річці. На відміну від водопіль вони вини­кають нерегулярно, хоча в кожному конкретному районі настають в один і той же сезон. Паводки найчастіше формуються внаслідок ви­падання дощів і злив, а також сніготанення під час зимових відлиг. За часом настання паводки можуть бути зимовими, літніми та про­тягом усього року. Осінні паводки відрізняються від тих, що наста­ють в інші сезони, тим, що вони менш чітко виражені та менш регу­лярні. Гідрограф стоку паводків складний, багатовершинний. Паво­док характеризується тими ж елементами, що й водопілля. Паводки поділяються на місцеві (якщо їх сформували дощі, які випали в дано­му регіоні) та транзитні або верхові, які утворилися від дощів, що випали вище за течією. Як показують натурні спостереження та тео­ретичні дослідження, швидкість руху гребеня паводка по довжині рі­чки найчастіше більша за середню швидкість течії (для окремих річок у 1,5-2 рази) і залежить від похилу, характеру русла й величини ви­трати води. Паводки на гірських річках рухаються зі швидкістю до4 м/с і більше, рівнинних - 1,0-1,5 м/с. Об'єм води за паводок зале­жить від кількості опадів, які його спричинили, тривалості їх та ви­трат на просочування і випаровування. Висота паводка залежить від інтенсивності дошу і морфології русла та заплави.

Прогнозування водопіль та паводків має велике практичне значен­ня. Якщо водопілля можна прогнозувати з великою завчасністю (2- 3 місяці), то дощові паводки прогнозуються з дуже малою завчасніс­тю (декілька годин).

Межень - це фаза водного режиму річки, що характеризується трива­лим (сезонним) стоянням низьких (меженних) рівнів і витрат води в річ­ці внаслідок різкого зменшення або припинення поверхневого стоку. У цей час річка живиться переважно підземними (ґрунтовими) водами.

За часом настання межень буває літньою та зимовою, за характе­ром коливання витрат і рівнів - стійкою (степові рівнинні річки) і не­стійкою, переривчастою (гірські річки); тривалою і короткою; за во­дністю - високою та низькою. Час настання і тривалість межені зале­жить від факторів, які визначають водний режим річок.

При вивченні водного режиму часто оперують гідрологічним роком, який не збігається з календарним роком. Гідрологічний рік включає повний цикл гідрологічних сезонів або фаз. Його початок відносять до початку яскраво вираженої фази водного режиму. Найчастіше це по­чаток зими, коли на річках з'являються льодові явища і річки перехо­дять на підземне живлення.

Спеціалісти-гідрологи використовують гідрологічний рік при про­гнозуванні весняного стоку, розрахунках внутрішньорічного розпо­ділу стоку та в інших випадках. Стандартна ж обробка і публікація матеріалів спостережень за витратами та рівнями ведеться за кале­ндарними роками.

Російський учений В. Зайков зробив спробу класифікувати річки за їхнім внутрішньорічним режимом стоку води. Він поділив усі річки колишнього СРСР на три основні групи: І - річки з весняним водопіл­лям; II - річки з водопіллям у теплу пору року; III - річки з паводко­вым режимом (рис. 3.5).

До групи річок із весняним водопіллям належить більшість річок. За характером весняного водопілля та іншими особливостями режиму річки цієї групи поділені на п'ять типів: казахстанський, східноєвро­пейський, західносибірський, східносибірський і алтайський.

Річки казахстанського типу характеризуються дуже різко вираже­ною високою хвилею весняного водопілля, в інші пори року вони дуже маловодні, а багато з них навіть пересихають. Розташовані такі річки в посушливих районах Казахстану, Заволжя, Туранської низовини, тобто там, де сніг є основним і майже єдиним джерелом живлення річок.

Східноєвропейський тип річок характеризується високим весняним ВОДОПІЛЛЯМ, низькою літньою і зимовою меженню та підвищеним осіннім стоком за рахунок дощів. Найбільш показовими прикладами річок цього типу є Волга, Дніпро, Дон.

Західносибірський тип річок відрізняється невисоким і розтягну­тим весняним водопіллям, підвищеним літньо-осіннім стоком та ни­зькою зимовою меженню. Згладжене водопілля зумовлюється як рів­нинним характером рельєфу, так і значною заболоченістю Західноси­бірської рівнини (річки Об, Іртиш).

Для річок східносибірського типу характерне високе весняне водо­пілля, літньо-осінні паводки і дуже низький стік у зимовий період (аж до повного перемерзання річок). Це пояснюється незначною роллю ґрунтового живлення в умовах багаторічної мерзлоти (річки Алдан, Колима та ін.).

Алтайський тип річок відзначається невисоким і розтягнутим во­допіллям, підвищеним літньо-осіннім і низьким стоком у зимовий пе­ріод. Такий характер водопілля в основному визначається режимом танення снігу в горах і умовами стоку дощових опадів. Сніг у горах тане поступово по окремих висотних зонах і схилах, через що талі во­ди надходять у річки з порівняно невеликих площ, а це розтягує во­допілля. Крім Алтаю (Том, Вія), річки з таким режимом є на Кавказі, в Середній Азії та на Сахаліні.

Групу річок із водопіллям у теплу пору року поділяють на два ти­пи: далекосхідний і тянъ-шанський. Для річок далекосхідного типу ха­рактерне невисоке і дуже розтягнуте водопілля в теплу пору і низький стік протягом решти року. Основним джерелом живлення річок є до­щові води. Багато річок взимку перемерзає. До цього типу належать річки Далекого Сходу (Амур, Зея), Східного Саяну, Забайкалля та Яно-Індигірського району (Яна).

Тянь-шанський тип річок за характером водопілля частково подібний до далекосхідного, проте водопілля на них формується не дощовими, а талими водами високогірних снігів і льодовиків, тобто тісно пов'язане з ходом температури. Цей тип характерний для гірських річок Тянь- Шаню, Паміру (Вахш, Нурек), Великого Кавказу (Терек), Камчатки.

Серед річок із паводковим режимом виділяють три типи: причор­номорський, кримський і північнокавказький.

Річки причорноморського типу мають паводковий режим протягом року, який зумовлений значними дощами. До цього типу належать річки Закавказзя (Сочі), а також карпатські притоки Дністра.

На річках кримського типу паводки спостерігаються протягом хо­лодного періоду року. Влітку та восени багато річок пересихають. Цей тип річок поширений у Криму (Салгір, Альма, Кача), Ленкорані та інших районах.

Річки північнокавказького типу в холодну пору року мають сталу межень, а в теплу - часті паводки. До них належать в основному во­дотоки східної половини північного схилу Великого Кавказу (річки Великий Зеленчук та Малий Зеленчук, Кума).

Рівневий режим річок

Рівень води - де висота поверхні води, яка відраховується відносно певної умовної постійної площини, що називається нулем графіка. Рівень води є важливим елементом водного режиму. Від його висоти залежить глибина і ширина річки, площа водного перерізу, похили, швидкості течії, витрати води тощо. Відомості про рівні води потрібні багатьом галузям народного господарства: водному транспорту, енер­гетиці, меліорації, рибному господарству тощо.

Коливання рівнів води в річкахтісно пов'язані з характером жив­лення. Водночас на режим рівнів значною мірою впливають і морфо­логічні особливості будови русла (характер та розміри поперечного профілю, похили, заплава тощо). Коливання рівнів зумовлюються на­самперед змінами кількості води, яка переноситься за одиницю часу, тобто її витратами. Отже, режим рівнів річок відбиває режим витрат води, які, у свою чергу, залежать від особливостей живлення річок, ви­трачання запасів вологи того чи іншого джерела живлення. Тому на режим рівнів впливають ті ж фактори, що й на режим витрат.

На окремих ділянках річок характер режиму рівнів може зазнавати значних змін залежно від морфології русла та заплави. При широкому і неглибокому руслі за однакових витрат води її рівні в річках зміню­ються незначно порівняно з ділянками, де русло глибоке і вузьке. Ная­вність заплави, її значні розміри спричиняють зменшення амплітуди коливання рівнів унаслідок акумуляції значних мас води на заплаві та повільного стікання з неї. Так, амплітуда рівнів Дністра біля м. Заліщики, де заплави практично немає, досягає майже 11м, а біля с. Маяки, де заплава широка, зменшується до 2,5 м. Заростання русла, льодові явища, розмивання або намивання русла порушують відповід­ність рівнів і витрат; при заростанні русла та наявності льоду рівні бу­дуть вищі, ніж за тих же витрат, але за відсутності зазначених явищ.

Особливий характер режиму рівнів у гирлових ділянках річок, які впадають у моря і перебувають під впливом припливно-відпливних течій. Амплітуда припливно-відпливних коливань рівнів на деяких рі­чках, що впадають в арктичні моря, досягає 5-7,5 м. Вплив цих течій поширюється вгору по руслах деяких річок на десятки, а іноді й сотні кілометрів. Так, приплив на Хатанзі помітний за 450 км від гирла, а на Єнісеї - за 800 км.

У гирлах деяких річок, які впадають у моря, спостерігаються коли­вання рівнів води згінно-нагінного характеру, спричинені сильними вітрами. Так, на Дону, де вітри переважаючих напрямків збігаються з віссю нижньої течії річки, спостерігаються нагони води до 2 м, зго­ни до 2,5 м, і поширюються вони до 140 км вверх за течією. Під час нагонів рівні води Неви піднімаються до 4 м.

Гідрологічні пости, їх улаштування та обробка спостережень.Спосте­реження над рівнями води проводять на гідрологічних постах. Гідроло­гічний пост являє собою облаштоване місце для систематичного вимі­рювання висоти рівня води та інших елементів гідрологічного режиму водотоків і водойм. Гідрологічні пости поділяються на прості, на яких висота рівня вимірюється безпосередньо водомірною рейкою (бувають рейкові, польові, пальово-рєйкові), та автоматичні, на яких коливання рівнів води безперервно й автоматично сприймаються датчиком (поп­лавком, манометром). Найчастіше зустрічаються рейкові та пальові гід­рологічні пости. Перші складаються з однієї або кількох рейок, прикріп­лених до опор містка або до спеціально забитих у русло річки паль. При влаштуванні пальових постів у берег річки (рис. З.б) забивають ряд паль із таким розрахунком, щоб крайні з них були на 0,5 м вище і нижче від найвищого і найнижчого рівнів води, а перевищення між головками су­сідніх паль було не більше 0,8 м. Спостереження на пальовому посту проводяться за допомогою переносної водомірної рейки.

Усі спостереження над рівнями води приводяться ДО ОДНІЄЇ ПЛОЩИ­НИ - нуля графіка. За нуль графіка приймається умовна горизонталь­на площина, розташована приблизно на 0,5-1,0 м нижче від найниж­чого рівня. Рейки, палі і нуль графіка прив'язуються нівелюванням до репера гідрологічного поста.

За даними вимірів обчислюються рівні за кожний день і складаєть­ся таблиця щоденних рівнів за рік. У цій же таблиці подаються сере­дні, максимальні й мінімальні рівні за кожний місяць і рік. За даними щоденних рівнів води будується графік коливання їх.

Результати спостережень над рівнями води в річках України публі­куються в Державному водному кадастрі.

Відповідні рівні. Якщо порівняти графіки коливання рівнів води за даними гідрологічних постів, які розташовані згори до низу за те­чією річки, то легко помітити, що ці графіки в загальних рисах поді­бні. Окремим максимумам і мінімумам на графіку коливання рівнів води на верхніх постах відповідають максимуми і мінімуми на ниж­ніх постах, але з деяким запізненням. Проміжок часу запізнення цих характерних точок на графіках називається часом добігання, а рівні - відповідними.

Відповідними рівнями суміжних постів називаються такі, що від­повідають одній і тій же фазі режиму рівнів річки. Між відповідними рівнями завжди існує чітко виражена залежність.

Відповідні рівні мають велике значення для вивчення режиму рів­нів річок, вони дозволяють за даними спостережень в одному пункті встановити рівні води в іншому. Крім того, відповідні рівні викорис­товуються для прогнозу рівнів води в нижньому пункті за даними спостережень на верхньому.

Поиск по сайту: