4.1.Круговорот воды в природе, формирование речного и подземного стока

Круговорот воды в природе обусловлен солнечной радиацией, под воздействием которой происходит испарение воды с поверхно­сти океанов, морей, озёр и водохранилищ, а также с поверхности суши. Поднимаясь в верхние слои атмосферы, испарившаяся вода конденсируется и под влиянием силы тяжести в виде осадков вновь возвращается в водные объекты и на сушу. Таким образом, основ­ным источником осадков на поверхности материков является пере­нос воздушными течениями влаги, испарившейся с поверхности

океанов и морей. Количество воды, испарившейся за год с поверх­ности океанов и морей, составляет около 510 тыс. км³, а с поверхно­сти суши - 70 тыс. км³ (рис.2.1).

Рис. 2.I. Схема мирового влагооборота. Цифрами показаны объёмы элементов водного баланса в тысячах кубических километров

Основное количество испарившейся воды (460 тыс. км ) выпада­ет на поверхность Мирового океана, не достигнув континентов. Ос­тальная часть испарившейся воды (120 тыс. км³) выпадает на по­верхность суши и, стекая по склонам под воздействием силы тяже­сти, образует водные потоки и пресные водоёмы, а также фильтру­ется в грунт, питая подземные воды. Количество осадков на суше превышает объём испарения примерно на 50 тыс. км³, и за счёт это­го образуется речной и подземный сток.

Речной сток - количество воды, протекающей по реке в оп­ ределённом её сечении в течение некоторого периода времени: секунды, часа, суток, месяца, года, многолетнего периода.

Речной сток зависит от количества осадков и от количества воды, поступающей из подземных бассейнов. Для рационального ис­пользования водных ресурсов весьма важно понимать процессы взаимосвязи речного и подземного стока, в многоводные периоды года речные воды являются источни­ком пополнения запасов подземных вод, а в маловодные периоды подземные источники регулярно питают водой реки, озёра и водо­хранилища.

Реки полу­чают грунтовое или артезианское подземное питание. Грунтовые воды обеспечивают как постоянное, так и сезонное пи­тание рек.. Артезианское питание осуществляется на­порными водами, которые выклиниваются на отдельных небольших участках речного бассейна в виде родников с большими дебитами.

Озёра, водохранилища и в меньшей степени реки пополняются также осадками, выпадающими непосредственно на поверхность водных объектов. В свою очередь реки могут подпитываться запа­сами воды, которые образуются в озёрах и водохранилищах.

Взаимосвязь осадков, испарения, речного и подземного стока может быть представлена уравнением водного баланса, учитываю­щего приход и расход воды за определённый интервал времени на рассматриваемой территории. Для многолетнего периода уравнение водного баланса земного шара можно записать в следующем виде:

Х₀+Х_С=Е₀+Е_С, 2.1

где Х₀, Х_с- осадки на поверхность Мир. океа­на и на пов-ть суши;

Е₀ и Е_с - испарение с поверхности Мир. океана и с пов-сти суши.

В последние десятилетия подземный и особенно речной сток ис­пытывают всё увеличивающееся антропогенное воздействие. Поэтому для определения конкрет­ных величин речного стока используются не только данные стацио­нарных гидрологических наблюдений, но и данные о хозяйственной деятельности на водосборе и в первую очередь данные о безвоз­вратном водопотреблении (включая переброски стока), изменении запасов воды в водохранилищах и прудах, испарении с их водной поверхности.