3.4. Основы гидрологии рек и озер

3.4.1. Гидрографическая сеть

Сеть понижений на земной поверхности, в которых накапливается или по которым стекает талая или дождевая вода, назы­вают гидрографической сетью. Она представлена водотоками, в которых вода движется в направлении уклона (ручей, река и др.), и водоемами, представляющими скопление вод, застойных или с замедленным стоком, в естественных или искусственных впадинах. Водотоки и водоемы могут быть постоянными, в которых постоянно присутствует вода, и временными, которые заполняются водой временно, в период снеготаяния или интенсивного выпадения жидких осадков.

Река – постоянный водоток значительных размеров, питающийся атмосфер­ными осадками со своего водосбора и имеющий четко выраженное русло.

Горные ледниковые реки получают водное питание от таяния снега и льда. Они вытекают непосредственно из-под ледников, языками спускающихся с вершин (рис. 3.2).

Озеро – естественный водоем суши с замедленным водо­обменом, не имеющий прямой связи с океаном. Для образования озера необходимо наличие замкну­того понижения земной поверхности, и поступление в него (в результате выпадения осадков, в виде речного и подземного стока) определенного объема воды.

Современная гидрографическая сеть сформировалась в результате длительных процессов, происходивших на Земле на протяжении многих миллионов лет. Водоемы и водотоки, под влиянием геологических, климатических и других факторов, трансформировались, изменяли свои размеры, исчезали в одних районах и появлялись в других. Изменения в строении гидрографической сети происходят и в настоящее время вследствие замедленных тектонических движений земной коры, зарастания и заиления водоемов, а также хозяйственной деятельности человека.

На строение современной гидрографической сети значительно повлияло последнее четвертичное покровное оледенение. В период потепления климата и бурного таяния ледников реки были особенно многоводны. В процессе прогрессирующего потепления климата площадь оледенения сокращалась, и примерно 6 –8 тыс. лет тому назад ледники сохранились только в полярных областях и высоко в горах. Водность рек уменьшилась, а верхние звенья русловой сети стали наполняться водой эпизодически, – только в периоды весеннего снеготаяния или при выпадении обильных дождей, превратившись во временные водотоки. Верховья современных рек представлены ложбинами, лощинами и суходолами.

Самое верхнее звено – ложбины – вытянутые неглубокие впадины эрозионного происхождения, впоследствии занесенные толщей покровной породы. По ним эпизодически происходит сток атмосферных осадков. В естественном состоянии их склоны и дно в настоящее время задернованы, заросли кустарниковой или древесной растительностью, на дне не прослеживается следов современного размыва. Но в тех случаях, кода площади, занятые ложбинами, используются в сельском хозяйстве и распаханы, наблюдается усиление эрозии и деградации почв, появление промоин и оврагов.

Слияние двух ложбин приводит к образованию следующего звена русловой сети – лощины. Лощины имеют более высокие и крутые склоны. В настоящее время в естественном состоянии они, как и ложбины, покрыты толщей покровной породы, задернованы. Однако, многие лощины сейчас частично или полностью распаханы, и по этой причине, благодаря усилившейся водной эрозии, на дне их образуются промоины и овраги. Плодородный слой почвы разрушается и выносится водными потоками и ветром. Если не предпринять необходимых мер защиты, овраги разрастаются, появляются целые системы оврагов, значительные площади сельскохозяйственных земель выходят из строя.

При слиянии двух лощин образуются более крупные вводно-эрозионные образования – суходолы. Суходол является переходным звеном к речной долине, глубина его вреза достигает до 10 -15 м. В суходол стекают талые и дождевые воды с площади 15 –25 км², поэтому на его дне прослеживается хорошо выраженный береговой и донный размыв, с образованием извилистого русла. Большую часть года это русло остается сухим.

Слияние суходолов приводит к образованию речных долин – относительно узких, вытянутых в длину, обычно извилистых углублений в земной поверхности с наличием русла современного потока, имеющих общий уклон от верховьев к низовьям. Речные долины не пересекают друг друга, а, встречаясь, сливаются в одну общую систему. Вследствие глубокого вреза (более 10 – 15 м) речная долина вскрывает горизонт грунтовых вод, поэтому течение воды в речном русле на дне долины наблюдается практически постоянно.

На равнинах зоны избыточного увлажнения, в результате заболачивания, такие первичные формы, как ложбины и лощины нередко оказываются погребенными под слоями торфа. В этом случае течение воды появляется на периферии водораздельных болот в топях, ручьях и речках, русла которых часто проложены по дну древних эрозионных понижений рельефа (лощины, суходолы, верхние участки речных долин). Такая картина характерна, например, для Западно-Сибирской равнины – одного из наиболее заболоченных районов мира.