Типы уровенного режима

1) колебания уровней, связанные с изменением водности потока;

2) колебания уровней, возникающие вследствие изменения сопротивлений в русле;

3) сгонно-нагонные и приливо-отливные колебания уровней;

4) колебания уровней, возникающие под влиянием естественных и искусственных подпоров.

Изменение водности потока прежде всего определяет сезонный характер колебания уровней. Основные черты внутригодовых колебаний уровней под влиянием изменения водности соответствуют типам водного режима.

Указанные общие закономерности годового хода водности применительно к оценке уровенного режима должны быть дополнены учетом особенностей в ходе уровней рек различных размеров и рек, сток которых зарегулирован озерами и болотами.

18. Солевой сток рек

В природных условиях вода не является химически чистой, а всегда содержит какое-то количество растворенных веществ, с которыми она соприкасается в процессе круговорота. Известно, «точечные воды, как правило, имеют сравнительно малую минерализацию. Это является следствием следующих обстоятельств: 1) вода, поступающая в реки с водосборной площади, соприкасается с хорошо промытыми почво-грунтами;

2) в реках происходит сравнительно быстрая смена воды.

Химический состав речных вод качественно более или менее однообразен и представлен главным образом следующими ионами: HCO3 (гидрокарбонатный ион), SO" (сульфатный ион), Сl' (хлоридный ион), СО' (карбонатный ион), Са" (ион кальция), Mg" (ион магния), Na' (ион натрия), К' (ион калия).

В гидрохимическом режиме вод суши наблюдается определенная закономерность, выражающаяся в том, что в направлении от зоны тундры к зоне пустынь наблюдается: 1) увеличение степени минерализации речных вод, 2) изменение класса вод от гидрокарбонатного к сульфатному и далее к хлоридному. В направлении с севера на юг увеличивается жесткость вод и уменьшается содержание органических веществ в воде.

По степени минерализации воды О.А. Алекин выделяет четыре группы рек: 1) малой минерализации (до 200 мг/л), 2) средней минерализации (200—500 мг/л), 3) повышенной минерализации(500-1000мг/л), 4) сильной минерализации (более 1000 мг/л).

19. Факторы, влияющие на формирование речных наносов

Вода, стекающая по земной поверхности, под действием силы тяжести непрерывно производит работу. Количество этой работы зависит от массы стекающей воды и падения в пределах рассматриваемого участка.

Большая часть энергии потока расходуется на преодоление внутреннего сопротивления движению воды, возникающего вследствие трения частиц жидкости между собой. Остальная, меньшая часть энергии потока, представляющая в данном случае больший интерес, тратится на размыв твердых пород и перемещение продуктов размыва с более повышенных мест бассейна в более пониженные.

Таким образом, этой энергией и обусловливаются все процессы денудации, а именно:

1) смыв частиц грунта с поверхности, или эрозия;

2) перенос частиц вниз по течению;

3) отложение, или аккумуляция, частиц.

Перенос продуктов размыва в зависимости от их веса и скорости течения реки осуществляется в виде: I) взвешенных наносов, 2) влекомых по дну, или донных наносов.

Помимо взвешенных и донных наносов, поток осуществляет перенос веществ в растворенном виде. Иногда объем переносимых рекой взвешенных и донных наносов, а также сток растворенных веществ называют твердым стоком реки.

Суммарное количество проносимых рекой наносов за какой-то период времени (месяц, год и т. д.) называется стоком наносов и измеряется обычно в тоннах.

В формировании стока наносов существенное значение имеет не только энергия реки, но и физико-географические условия, в которых река протекает.

Понятие о механизме взвешивания речных наносов. Наличие в воде во взвешенном состоянии частиц, обладающих значительно большим удельным весом, чем вода, может быть объяснено только существованием сил, которые могут оторвать частицы грунта от дна и берегов русла, поднять в толщу воды и задержать на длительное время их выпадение.

Основным фактором, определяющим возможность отрыва частиц грунта от дна, является подъемная сила, действующая на неподвижно лежащую частицу и возникающая вследствие несимметричного обтекания потоком лежащей на дне частицы грунта.

Следовательно, содержание в потоке взвешенных наносов создается в результате более или менее длительного, но всегда временного пребывания в нем отдельных частиц грунта.

20. Деформации речного русла. Закономерности Фарга

Взаимодействие потока и русла как основа руслового процесса. Русловой процесс представляет собой изменение во времени форм русла и русловых образований (скоплений наносов) под воздействием потока, а также климатических и отчасти тектонических факторов.

Русловой процесс тесно связан с условиями рельефа, строения почво-грунтов, а также с характером и степенью развития растительности на территории, по которой протекает поток.

Наиболее общей закономерностью руслового процесса, проявляющейся в различных физико-географических условиях, является взаимодействие между потоком и руслом.

Развитие руслового процесса как процесса формирования русла в данных конкретных физико-географических условиях определяется взаимодействием двух сред: жидкой {русловой поток) и твердой (грунты ложа реки и переносимые потоком, наносы). Твердые поверхности, ограничивающие поток, направляют движение частиц жидкости, Следовательно, русло управляет потоком. В свою очередь твердые частицы, образующие русло, под воздействием на них движущихся частиц жидкости сами приходят в движение.

Структура руслового потока применительно к оценке русловых деформаций в своих основных чертах может быть охарактеризована следующими основными видами течений:

1) продольное (общее) течение, обусловливающее продольное перемещение масс жидкости;

2) поперечное (циркуляционное, винтовое) течение, обусловливающее поперечное перемещение масс жидкости;

3) турбулентное перемешивание — беспорядочный обмен масс жидкости в толще потока.

Фарг расширил эти представления и свои выводы сформулировал в следующей форме:

1. Линия наибольших глубин вдоль по течению реки стремится прижаться к вогнутому берегу; песок и ил откладываются в форме пляжей или широких отмелей на противоположном выпуклом берегу.

2. Самая глубокая часть плеса и самая мелкая часть переката сдвинуты по отношению к точкам наибольшей и наименьшей кривизны вниз по течению приблизительно на 1/4 длины плес+перекат.

3. Плавному изменению кривизны соответствует плавное же изменение глубин; всякое резкое изменение кривизны сопровождается резким изменением глубин.

4. Чем кривизна больше, тем больше и глубина плеса.

5. С увеличением длины кривой при данной ее кривизне глубина сначала возрастает, а потом убывает. Для каждого участка реки существует некоторое среднее, наиболее благоприятствующее глубинам значение длины кривой.