Водное питание и водный режим рек

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Университет:

Кафедра:

УТВЕРЖДАЮ

Проректор университета

по научной работе

_________

«____»

___________ ______ г.

ДОКЛАД

по дисциплине: Инженерная геология

по теме: Водное питание и водный режим рек

_________ (подпись)

________

(подпись)

Рекою называют природный поток (водоток), текущий в выработанном им углублении, которое является постоянным естественным руслом. Реки являются предметом изучения одного из разделов науки, имеющей название гидрология. Питание рек происходит либо посредством разнообразных источников, часто в сочетании друг с другом.

Водный режим стока – это закономерное изменение стока воды, скорости течения, уровня воды и уклонов водной поверхности, в первую очередь по времени, а также и вдоль рек. Изменения эти рассматриваются во времени и также вдоль реки.

1. ВИДЫ ПИТАНИЯ.

Речной водный сток формируется в результате того, что в реку поступает водосбор атмосферного происхождения, при этом некоторая доля атмосферных осадков стекает с реками в океаны либо бессточные озёра а другая часть испаряется. Стоит отметить, что при единстве атмосферного происхождения в конечном результате всех речных вод непосредственные пути поступления воды в реку могут существенно отличаться.

Принято выделять 4 вида источника водного питания рек:

- дождевое;

- снеговое;

- ледниковое;

- подземное.

Реки, существующие в условиях тёплого климата, имеют главный вид питания – дождевой. Это относится к таким крупным рекам как Амазонка, Ганг, Брахмапутра. Их русла сформированы в основном дождевыми водами. Такой вид питания рек в глобальном масштабе – главнейший. На него приходится больше третьей всего водного стока рек.

Вторым по значимости является снеговое питание. Роль его весьма велика в условиях умеренного климата, не менее одной трети всего водотока.

На третьем месте по объему воды, поступающему в реки, находится подземное питание. На его долю в среднем приходится около 30% объема речного водного стока. Именно подземное питание обуславливает постоянство или большую продолжительность истоков реки в течение года, что в конечном итоге и создает соответственно реку.

На последнем месте по значимости в водном питание рек находится ледниковое питание. Всего 1% стока рек всего мира.

Дождевое питание. Каждый дождь характерен тем, что имеет определенный слой выпавших осадков, продолжительность в минутах часах либо сутках, интенсивность выпадения в минуту либо в час. Также дождь характеризуются площадью распространения. В данном случае дожди принято подразделять на ливневые и обложные. Интенсивностью, площадью, продолжительностью выпадения дождей определяются многие особенности формирования речного водного стока. Соответственно и пополнение подземных вод. Насколько больше интенсивность, площадь и продолжительность - тем больше и величина дождевого паводка. Насколько больше отношения между площадью, распространением дождя и площадью всего бассейна реки – настолько больше величина возможного паводка. По этим причинам экстремальные паводки происходят обычно на малых и средних реках. Пополнения подземных вод в основном происходит при длительных дождях. Если влажность воздуха меньше и почва суше в период выпадения дождя происходит больше затрат на испарение и инфильтрацию. Значит величина дождевого стока меньше. Дожди, выпадающие на влажную почву при пониженной температуре воздуха дают соответственно большую величину дождевого стока.

Таким образом можно подвести итог. Один и тот же дождь в зависимости от состояния подстилающей поверхности, влажности воздуха может быть как стокообразующим, так и не давать стока.

Снеговое питание - основной источник в умеренных широтах для питания рек. Какой слой воды дает снег зависит от того какая у него плотность и толщина снежного покрова. При таянии возникают разные слои воды. Величина стока зависит от запаса воды в снеге. Такой показатель (величина запаса) очень важен для предсказания объема талого стока в период половодья. Определяется он с помощью снеговых съёмок. Запас воды в снеге в бассейне реки зависит от величины зимних осадков и в свою очередь определяется климатическим условиями. Запасы воды в снежном покрове распределяются впоследствии по площади бассейна реки, обычно неравномерно. Данный фактор зависит от высоты местности, экспозиции склонов, неровностей рельефа. Так же влияет растительный покров.

Стоит различать процессы снеготаяния и водоотдачи снежного покрова, то есть поступление не удерживаемой снегом воды на поверхность почвы. Снеготаяние начинается после достижения определенной температуры воздуха (положительных ее значений) и при условии положительного теплового баланса на поверхности самого снега. Водоотдача начинается позже. Начало снеготаяние зависит от физических свойств снега зернистости, капиллярных свойств и так далее. Сток начинает возникать только после начала водоотдачи.

Подземное питание определяется характером взаимодействия подземных грунтовых и речных вод. От того как направлено и интенсивно это взаимодействие зависит от взаимного положения уровня воды в реке, высоты кровли водоупорного пласта грунта и уровня грунтовых вод и также в свою очередь зависящего от фазы водного режима реки и гидрогеологических условий. Подземное питание рек имеют обычно небольшие значения в межень, когда грунтовая вода поступает в реку. а в половодье уровень воды в реке как правило выше уровня грунтовых вод. Соответственно в это время река питает грунтовые воды.

Ледниковое питание имеют лишь такие реки, которые вытекают из районов с высокогорными ледниками или снежниками. Настолько больше вклад ледникового питания в речной сток, насколько больше доля общей площади бассейна реки занята ледниками. Наибольший вклад в самых верхних частях горных рек.

Стоит отметить, что у каждой реки доля отдельных видов водного питания может быть совершенно разной в каждом конкретном случае. Определение вклада питания в речной водный сток - задача исключительной сложности. Для того чтобы решить ее наиболее точно можно применять «меченые атомы», то есть путем радиоактивный «маркировки» вод различного происхождения. Либо путем анализа изотопного состава природных вод. Есть и более простой, но приближённый способ выделения различных видов питания - это графическое расчленение гидрографа реки.

В настоящее время наиболее распространенной классификации рек по видам или источником питания является классификация М. И. Львовича. Для определения степени преобладания того или иного вида градации существует три градации.

Если один вид питания даст более 80% годового водного стока воды - следует говорить об исключительном значении именно такого вида питания, и другие виды питания соответственно уже не учитывается.

Если на долю данного питания происходит от 50 до 80% водного стока, то такому виду питание дается преимущественное значение. Другие виды питания упоминают, если на долю каждого из них приходится больше 10% годового стока водного стока.

Если же не один из видов не даст 50% годового стока, то такое питание называют смешанным. Иногда указывают некоторые виды питания в порядке убывания их вклада в сток реки. Указанный диапазон градаций 80% и 50% относится ко всем видам питания, исключая ледниковый вид. Доля ледникового питания соответствует уменьшенному диапазону градацией - до 50% и 25%.

2.ФАЗЫ ВОДНОГО РЕЖИМА РЕК

Существуют определенные фазы режима рек. В зависимости от уровня питания различаются следующие: половодье, паводки и межень.

Половодье характеризуют продолжительным повышением стока, который повторяется ежегодно в один и тот же сезон. Большинству равнинных рек характерно весеннее половодье, которое вызывается снеготаянием. Для горных рек - вызываемое таянием снега и ледников, то есть летнее половодье. На Дальнем Востоке затяжные муссонные дожди являются причиной длительного летнего половодья.

Повадки представляют собой резкое кратковременное повышение стока, которое вызвано ливневым дождем или оттепелью зимой, которая не приурочена к определенному периоду. Паводки могут повторяться в некоторые годы по несколько раз.

Межень - это продолжительный низкий сток, который обусловлен переходом реки почти исключительно на подземное питание. На территории РФ различается летняя и зимняя межень. Типичный ход изменения стока в течение года этой гидрограф. Для того чтобы определить долю того или иного вида питания гидрограф расчленяет по источникам питания. Можно применить метод Полякова.

Реки могут подразделены на определенные типы в зависимости от климатических условий, видов питания водного режима, что позволяет объединить их в более или менее однородные группы. Например, Зайков делят реки на три группы: с Весенним половодьем, с половодьем в теплую часть года, с поводочным режимом.

3. ВЛИЯНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ВОДНЫЙ РЕЖИМ РЕК

В настоящее время, собственно как и в прошлые годы, влияние хозяйственной деятельности на водный режим рек как было, так и остаётся актуальной темой. Коллективное использование чистой пресной воды, орошения, забор воды на полив и соответственно качественное влияние, которое выражается в загрязнение водных ресурсов, использование воды в промышленности. Как правило, загрязненные воды попадают в реки как прямым, так и косвенным путем. Необходима разработка эффективных мер по охране водных ресурсов.

Важная роль в составе водохозяйственного комплекса принадлежит водохранилищам, которые обеспечивают регулярное перераспределение стока рек, гарантированное водоснабжение, защиту территории от паводков.

В зависимости от того какой вид хозяйственной деятельности имел место, происходит нарушение формирования водооттока.

Оптимизация водоохранных мероприятий для бассейнов рек должна выполняться с учетом специфических особенностей связей, учитывая взаимовлияние разнообразных элементов.

Важный элемент восстановления естественных благоприятных условий – восстановление леса. Еще О.И. Кристовский доказал изменения испарений вследствие вырубки леса.

Таким образом, можно сделать вывод, что водное питание рек и водный режим зависит как от естественных факторов, так и от деятельности самого человека, которая должна регулироваться в соответствии с природными условиями и не нарушать экологический баланс.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Авакян А.Б., Широков В.М. Рациональное использование и охрана водных ресурсов. - Екатеринбург, 1994. - 319 с.

2. Гареев А.М. Оптимизация водоохранных мероприятий в бассейне реки. Санкт - Петербург: Гидрометеоиздат, 1995. - 188 с.

3. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и ее охрана. 1995.

4. Данилов - Данильянов В.И. Экологические проблемы. Что происходит, кто виноват и что, делать. Журнал «Эксперт», 2006.

5. Михайлов В.Н., Михайлова М.В. Научно- популярная энциклопедия :

Воды Росии, Статьяhttp: / /water rf.ru/Глоссарий/3320/Водное_питание_рек_и_его_виды(дата обращения 23.12.2018)

6. Электронная библиотека [Водоснабжение]. - URL: http:// bibliotekar.ru (дата обращения 23.12.2018)

7. Электронный словарь [Электронный ресурс]. - URL: http:// slavriy.yandex.ru (15.11.2012)

8. Энциклопедия [Электронный ресурс]. - URL: http:// freqlist.ru (дата обращения 23.12.2018)

9. Геологический толковый словарь [Электронный ресурс]. - URL: http:// edudic.ru/geo/16019/ (01.12.2012)

10. Т.Гайсин .Гидрология рек: учебное пособие/ И.А. Уразметов; под ред. проф. И.Т.Гайсина. – Казань: Изд-во………..2007. - 95с.