Меню

Фаза водного режима реки ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях



Тип питания рек. Фазы водного режима

date image2014-02-17
views image3634

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Лекция № 2

Питание рек происходит поверхностными и подземными водами. Поверхностное питание в свою очередь подразделяется на снеговое, дождевое и ледниковое.

Снеговое питание рек обусловлено таянием снега весной, который накопился в течение зимы. Для большинства равнинных рек ЕТС РФ сток весеннего половодья составляет более 50% суммарного годового стока.

Дождевое питание рек происходит в основном за счет выпадения обложных дождей и ливней. Отличается значительным колебанием в течение года. Для рек юга РФ и Дальнего Востока дождевое питание может достигать 70…80 % и более от годового стока.

Ледниковоепитание происходит в результате таяния ледников и вечных снегов в высокогорных районах. Наибольший ледниковый сток наблюдается в самые жаркие летние месяцы года.

Питание рек подземными водами наиболее устойчиво и равномерно в течение года. Его имеют почти все реки. Доля подземного питания в годовом стоке изменяется в очень широких пределах: от 10 до 50…60% и зависит от геологических условий и степени дренирования водосбора.

Наибольшее распространение имеетсмешанное водное питание.

В зависимости от условий питания формируется гидрологический режимводного объекта, под которым понимается совокупность закономерно повторяющихся состояний водного объекта, присущих ему и отличающих его от других водных объектов. Он проявляется в многолетних, сезонных, месячных и суточных колебаниях: уровня воды, водности реки, температуры воды, ледовых явлений, стока твердых наносов, состава и концентрации химических веществ и др.

В гидрологическом режиме выделяют три фазы водного режима (ФВР): половодье, паводки и межень.

Половодье – ФВР реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды. Оно вызывается на равнинных реках снеготаянием (весеннее половодье), на высокогорных – таянием снега и ледников (летнее половодье), выпадение летних обложных дождей в муссонных и тропической зонах (например, летнее половодье на реках Дальнего Востока).

Паводок– ФВР реки, которая может многократно повторяться в различные сезоны года, характеризуется интенсивным, обычно, кратковременным увеличение расходов и уровней воды, вызываемых дождями или снеготаянием во время оттепелей.

Межень– ФВР реки, ежегодно повторяющаяся в одни и те же сезоны и характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня воды и возникающая уменьшением питания реки. Преобладает подземное питание. К летней (летне-осенней) межени относят период от конца половодья до осенних паводков, а при их отсутствии до начала зимнего периода. Зимняя межень совпадает обычно с периодом ледостава. Расходы воды от начала замерзания рек постепенно снижаются, достигая минимума перед вскрытием, что связано с истощением запасов подземных вод.

Общее представление о смене ФВР реки дают гидрографы стока– хронологический график изменения расходов воды в течение года или сезона в данном конкретном створе водотока. При гидрологических расчетах обычно оперируют с типовым гидрографом стока, т.е. с гидрографом, отражающим общие черты гидрографов за ряд лет. Установление закономерностей в распределении стока внутри года имеет важное практическое значение для различных водохозяйственных целей, например, для определения основных параметров водохранилищ и гидротехнических сооружений.

Типовой гидрограф стока для равнинных рек РФ приведен на рис. 5. На нем можно выделить объемы стока, сформированные из различных источников питания.

Источник

Фазы водного режима рек

Под водным режимом понимают закономерные изменения стока, скорости течения, уровней воды и уклонов водной поверхности, прежде всего во времени, на также и вдоль реки.

Водный режим рек зависит от комплекса физико-географических факторов, среди которых важнейшая роль принадлежит метеорологическим и климатическим факторам. Поскольку эти факторы на земле подвержены всяческим изменениям, в водном режиме рек также проявляются колебания различной длительности. В водном режиме выделяют вековые, многолетние, внутригодовые (сезонные) и кратковременные колебания.

Годовой цикл водного режима рек подразделяется на следующие основные фазы: половодье, паводки, межень – зимняя и летняя.

Половодье – это фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон и характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и продолжительным подъемом уровня воды. половодье часто сопровождается выходом воды на пойму.

На равнинных реках России, питающихся талыми водами, половодье происходит весной – весеннее половодье.

Реки Средней Азии, Кавказа, питающиеся водами ледников и снежников, и реки Дальнего Востока, находящиеся в областях муссонного климата (сильные летние дожди), имеют летнее половодье.

На большей части страны сток рек за период половодья составляет свыше 50% годового стока, а в отдельных районах – 60-80% (реки Западного Урала).

Начало половодья обычно определяют по дате устойчивого увеличения расхода воды, обнаруживаемого на гидрографе. Это не представляет трудности. Значительно сложнее определить его конец, особенно для рек с высокой естественной зарегулированностью или при частых дождевых паводках. Правильнее всего за конец снегового половодья принимать момент времени, когда через замыкающий створ пройдет остаток талой воды с наиболее удаленной части бассейна. Это делается с помощью данных о сходе снега, а также наблюдений за исчезновением ручьев в балках и оврагах.

Читайте также:  Река влаги в атмосфере

Размеры и форма гидрографа половодья одной и той же реки сильно различаются по годам в зависимости от метеорологических условий. Главными факторами, влияющими на размеры половодья, являются:

· запас воды в снежном покрове;

· осадки, выпавшие на снежный покров и обнажившуюся почву;

· испарение с почвы и снежного покрова во время снеготаяния;

· инфильтрация воды в почву;

· температура воздуха, которая влияет на испарение, а также на интенсивность таяния снега и ледников.

Гидрографы р. Угры у с. Товарково за периоды половодья 1937 г. (1) и 1940 г. (2)

Например, на р. Угре в 1937 г. при раннем и дружном таянии половодье началось рано, развивалось интенсивно и было высоким. В 1940 г. при перебойном затяжном таянии наблюдались две сравнительно невысокие волны, и максимальный расход примерно при таких же снегозапасах оказался значительно ниже, чем в 1937 г.

Паводки – это фаза водного режима, которая может многократно повторяться в различные сезоны года и характеризующаяся интенсивным, обычно кратковременным увеличением расходов и уровней воды и вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей.

В отличие от половодий паводки могут образовываться в любое время года. В отдельных случаях расход воды паводка может превысить расход половодья, особенно на малых реках.

Дождевые паводки формируются только стокообразующими дождями, интенсивность выпадения которых выше интенсивности впитывания воды почво-грунтами.

Высота паводков различна в разных физико-географических районах. Она определяется климатом и ландшафтными особенностями территории, но зависит также от площади бассейна.

Межень – это фаза водного режима, ежегодно повторяющаяся в один и тот же сезон, характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня и возникающая вследствие уменьшения питания реки.

В межень реки обычно питаются подземными водами. В умеренных широтах различают зимнюю и летнюю межень. Летняя межень наблюдается на реках, где снег сходит весной, а летние дожди не настолько значительны, чтобы вызвать подъем уровня воды. Зимняя межень свойственна рекам районов с устойчивой отрицательной температурой воздуха зимой.

Условия питания реки в межень .Летняя и зимняя межень несколько различаются по условиям питания.

Летом, после окончания половодья, в подземном питании участвуют не только глубинные, более устойчивые по запасам подземные воды, но и воды сезонного накопления, более динамичные во времени. Последние накопились в грунте за период снеготаяния и выпадения жидких осадков весной. Кроме того, в летнюю межень реки могут получать дополнительное питание от дождей. Роль дождей возрастает в более северных районах. В лесной зоне, особенно на северо-востоке азиатской части страны (в бассейнах Лены, Яны, Колымы), летние паводки настолько часты, что летняя межень иногда почти не выражена.

Зимняя межень на большинстве рек страны совпадает с ледоставом. Поверхностный приток в это время ничтожно мал, и река питается преимущественно глубокими подземными водами. В некоторых районах наряду с подземными водами в питании участвуют талые воды зимних паводков.

Меженный сток зависит как от климатических условий, так и, главным образом, от количества и характера грунтового питания.

В засушливых районах во время летней межени многие реки, даже сравнительно крупные, пересыхают. В районах распространения вечной мерзлоты наблюдаются явления промерзания и перемерзания рек.

Классификация рек по типу питания и водному режиму

Классификация рек – это распределение рек на классы или группы по основным признакам (например, водности, внутригодовому распределению стока и др.)

Первая наиболее полная классификация рек земного шара была предложена Воейковым. В основу ее были положены вид питания и особенности водного режима реки. Эти признаки рассматривались как индикатор климата, поэтому классификация Воейкова получила название климатической. Им были выделены области, где 1) реки получают питание преимущественно от таяния сезонного снега и ледников, 2) где реки получают воду преимущественно от дождей, 3) где постоянных водотоков нет. Всего было выделено 9 типов.

Использованные Воейковым принципы классификации рек получили дальнейшее развитие в трудах многих ученых, в частности, Зайкова, Львовича, Кузина и др.

Широко распространена классификация рек по водному режиму Зайкова, согласно которой все реки СССР (исключая искусственно или естественно зарегулированные) разделены на 3 большие группы:

1) реки с весенним половодьем;

2) реки с половодьем в теплую часть года;

3) реки с паводочным режимом.

Внутри каждой группы выделено несколько типов рек в зависимости от характера половодья и режима расходов в остальную часть года.

Названия типов рек совпадают с географическими наименованиями территорий, на которых данный тип наиболее распространен (например, восточноевропейский, казахстанский, крымский и др. – всего 10 типов рек).

Читайте также:  Река турука иркутская область

Еще более детальную классификацию рек разработал Кузин. Он предложил делить реки по основным фазам водного режима на типы:

2) с половодьем и паводками,

Каждый тип подразделен на несколько подтипов по времени прохождения главных фаз водного режима. Всего 14 подтипов.

Распределение типов рек по территории страны определяется физико-географической зональностью. Следовательно, возможно гидрологическое районирование территории и выделение зон распространения выделенных типов рек. Такое детальное районирование было выполнено Кузиным, Львовичем, ими были созданы карты, имеющие большое практическое значение. Они необходимы при планировании использования водных ресурсов.

Источник

Фазы водного режима рек. Половодье, паводки, межень

Во внутригодовом (сезонном) режиме рек выделяют ряд характерных периодов (фаз) в зависимости от изменения условий питания и особенностей водного режима. Для большинства рек мира различают следующие фазы водного режима: половодье, паводки, межень.

Половодье — это фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон и характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и продолжительным подъемом уровня воды. Оно часто сопровождается выходом воды на пойму; формируется как талыми снеговыми, так и дождевыми водами. Таяние снега на равнинах вызывает весеннее половодье; таяние высокогорных снегов и ледников, а также выпадение длительных и сильных летних дождей (например, в условиях муссонного и тропического климата) — половодье в теплую часть года (т. е. весенне-летнее или летнее половодье). Половодье, особенно обусловленное дождями, нередко имеет многовершинную форму.

Паводок — это фаза водного режима, которая может многократно повторяться в различные сезоны года и характеризуется интенсивным, обычно кратковременным увеличением расходов и уровней воды и вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей. В отдельных случаях расход воды паводка может превышать расход воды половодья, в особенности на малых реках. Различают одно- и многопиковые паводки, одиночные паводки и паводочные периоды, когда на реке проходят серии паводков. Иногда паводок накладывается на волну половодья. Кратковременные резкие паводки, в частности вызванные не метеорологическими факторами, относят уже не к сезонным фазам режима реки, а к кратковременным его нарушениям (разд. 6.7.1).

В половодья (как весеннее, так и летнее) часто происходит заливание речной поймы. За исключением катастрофических случаев заливание поймы — событие обычное, регулярное и поэтому не может быть неожиданным для населения и хозяйства. В отличие от половодья паводки обычно менее регулярны и трудно предсказуемы. Поэтому именно неожиданные дождевые паводки и приводят нередко к катастрофическим последствиям, как, например, случилось летом 2002 г. в бассейне Кубани и в августе 2002 г. в бассейнах Дуная, Влтавы и Эльбы, когда была затоплена часть Братиславы, Будапешта, Праги, Дрездена. В результате осенних паводков на реках Западной Европы погибло более 100 человек, ущерб составил около 20 млрд евро.

В качестве характерного примера рассмотрим формирование и трансформацию паводка на Дунае. В начале августа 2002 г. над Западной Европой расположилась аномально контрастная фронтальная зона, разделяющая влажный тропический воздух темпера турой 28—35 °С и холодный арктический воздух температурой не более 18—23 °С. В этой фронтальной зоне стали формироваться активные циклоны, вызвавшие обильные ливневые осадки. Наиболее сильные дожди в бассейне Верхнего Дуная выпали 6—7 и 11—12 августа. Эти дожди сформировали две волны паводка, которые стали распространяться вдоль Дуная. Ниже по течению реки обе паводочные волны слились в одну и сформировали катастрофический паводок. Наибольшую высоту паводок достиг у городов Пассау, Линц, Вена, Братислава и Будапешт. В ряде пунктов уровень воды поднялся над предшествующим на 6—8 м и превысил «исторический максимум», т. е. оказался наивысшим за весь период наблюдений (не менее 150 лет). На австрийском участке Дуная пик паводка наступил 13—14 августа, у Братиславы 16 августа, у Будапешта 19 августа, на хорватском и сербском участках Дуная 22—23 и 25—27 августа.

Водохранилище Железные Ворота (его плотина находится в 943 км от Черного моря) «погасило» паводок, так как заблаговременно часть полезного объема водохранилища была сброшена в нижний бьеф. Ниже плотины Железные Ворота на Дунае сформировался искусственный попуск высотой 2,5—3,5 м. Его пик наблюдался 28—31 августа. Волна попуска быстро распласталась и к устью Дуная подошла в первых числах сентября 2002 г.

Межень — это фаза водного режима, ежегодно повторяющаяся в один и тот же сезон, характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня и возникающая вследствие уменьшения питания реки. В межень реки обычно питаются только за счет подземных вод. На многих реках России выделяют два периода пониженного стока — летнюю и зимнюю межень. В зоне избыточного и достаточного увлажнения реки обычно имеют устойчивое грунтовое питание, обеспечивающее достаточно высокий сток летней межени. Зимой же малые реки в этих зонах могут иногда промерзать до дна. Сток у таких рек в зимнюю межень меньше, чем в летнюю. В зоне недостаточного увлажнения, наоборот, реки в летнюю межень обычно имеют меньший сток, чем в зимнюю. Малые реки в этой зоне в летнюю межень могут даже пересыхать.

Читайте также:  Стихотворение про реку лену

Для характеристики сезонных изменений водного режима рек обычно строят графики изменения расходов воды в течение года (гидрографы) для типичных по водности лет: самого многоводного и самого маловодного года за весь период наблюдений и года, близкого по водности к средней.

Источник

Что такое половодье, паводок, наводнение

Что такое паводок и половодье?

Опасное гидрологическое явление – событие гидрологического происхождения или результат гидрологических процессов, возникающих под действием различных природных или гидродинамических факторов или их сочетаний, оказывающих поражающее воздействие на людей, сельскохозяйственных животных и растения, объекты экономики и окружающую природную среду.

К опасным (стихийным) гидрологическим явлениям относятся явления (при половодьях, паводках, заторах, зажорах, нагонах и т.д.), сопровождающиеся высоким уровнем воды в водоемах (озерах, водохранилищах, прудах) и водотоках (реках, каналах, ручьях), превышающим величины особо опасных (критических) уровней воды для конкретных населенных пунктов и хозяйственных объектов.

Наводнение — затопление территории водой, являющееся стихийным бедствием. Наводнение может происходить в результате подъема уровня воды во время половодья или паводка, при заторе, зажоре, вследствие нагона в устье реки, а также при прорыве гидротехнических сооружений.

Половодье — фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон, характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и длительным подъемом уровня воды, и вызываемая снеготаянием или совместным таянием снега и ледников.

Паводок — фаза водного режима реки, которая может многократно повторяться в различные сезоны года, характеризуется интенсивным обычно кратковременным увеличением расходов и уровней воды и вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей.

Катастрофический паводок — выдающийся по величине и редкий по повторяемости паводок, могущий вызвать жертвы и разрушения.

Затор — скопление льдин в русле реки во время ледохода, вызывающее стеснение водного сечения и связанный с этим подъем уровня воды.

Ветровой нагон — подъем уровня воды в морских устьях крупных рек, а также у подветренных побережий морей, крупных озер и водохранилищ, вызванный воздействием ветра на водную поверхность.

Зажор – скопления шуги с включением мелкобитого льда в русле реки, вызывающее стеснение водного сечения и связанный с этим подъем уровня воды.

Затопление – покрытие территории водой в период половодья или паводков.

Катастрофическое затопление — гидрологическое явление, возникающее вследствие повреждения или прорыва крупного гидротехнического сооружения, сопровождаемое образованием волны прорыва, значительным затоплением местности, повреждением и разрушением материальных ценностей, нанесением ущерба окружающей среде, а также возникновением реальной угрозы массовой гибели людей и сельскохозяйственных животных.

Зона затопления – территория, покрываемая водой в результате превышения притока воды по сравнению с пропускной способностью русла.

Зона вероятного затопления – территория, в пределах которой возможно или прогнозируется образование зоны затопления.

Зона катастрофического затопления – зона затопления, на которой произошла гибель людей, сельскохозяйственных животных и растений, повреждены или уничтожены здания, сооружения и другие материальные ценности, а также нанесен ущерб окружающей природной среде.

Подтопление – повышение уровня грунтовых вод, нарушающее нормальное использование территории, строительство и эксплуатацию расположенных на ней объектов.

Подтопление территории – комплексный процесс, проявляющийся под действием техногенных и, частично, естественных факторов, при котором в результате нарушения водного режима и баланса территории за расчетный период времени происходит повышение уровня подземных вод, достигающее критических значений, требующих применения защитных мероприятий.

Критический уровень воды – уровень воды в створе ближайшего гидрологического поста, с превышением которого начинается затопление данного населенного пункта или хозяйственного объекта. Особо опасные уровни воды устанавливаются Управлением гидрометеослужбы.

Мониторинг гидрологических явлений – постоянное наблюдение за состоянием водных объектов (морей, рек, водоемов), осуществляемое визуально и посредством измерения необходимых параметров (уровней и расхода воды, толщины льда и величины снежного покрова, количества осадков, температуры воздуха и т.д.).

Прогнозирование чрезвычайных ситуаций, вызванных наводнениями (затоплениями) – заблаговременное предсказание сроков начала наводнения (затопления), его масштабов и последствий.

Предупреждение чрезвычайных ситуаций, вызванных наводнениями (затоплениями) – комплекс мероприятий, проводимых заблаговременно и направленных на уменьшение риска возникновения чрезвычайной ситуации, а также на сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь.

Превентивные противопаводковые мероприятия – мероприятия, осуществляемые заблаговременно и направленные на предотвращение или уменьшение негативных последствий наводнений (затоплений).

Ледоход – движение льдин и ледяных полей на реках и водохранилищах под влиянием течений.

Шуга – всплывший на поверхность или занесенный вглубь потока внутриводный лед в виде комьев, ковров, венков и подледных скоплений

Кромка льда – граница ледяного покрова и открытой водной поверхности.

Источник