Річки

Річки, водні потоки, що поточні в природних руслах і харчуються за рахунок поверхневого і підземного стоку з їх басейнів. Р. є предметом вивчення одного з розділів гідрології суші — річковій гідрології.

  Загальні відомості. В кожному р. розрізняють місце її зародження — витік і місце (ділянка) впадання в морі, озеро або злиття з ін. р. — гирло.

  Р. що безпосередньо впадають в океани, морить, озера або що втрачаються в пісках і болотах, називаються головними; що впадають в головних Р. — припливами. Головний Р. зі всіма її припливами утворює річкову систему, яка характеризується густиною річкової мережі. Поверхня суші, з якою річкова система збирає свої води, називається водозбором, або водозбірною площею. Водозбірна площа разом з верхніми шарами земної кори, що включає дану річкову систему і відокремлена від ін. річкових систем вододілами, називається річковим басейном (див. Басейн річкової ).

  Р. зазвичай течуть у витягнутих знижених формах рельєфу — долинах, найбільш знижена частина яких називається руслом, а частина дна долини, що заливається високими річковими водами, — заплавою, або заплавною терасою. У руслах чергуються глибші місця — плеса і мілководі ділянки — перекочування . Лінія найбільших глибин русла утворює фарватер, а лінія найбільших швидкостей течії називається стрижнем. Різниця висот між витоком і гирлом Р. називається падінням Р.; відношення падіння Р. або окремих її ділянок до їх довжини називається ухилом Р. (ділянки) і виражається в % або в ‰.

  Залежно від рельєфу місцевості, в межах якої течуть Р., вони розділяються на гірських і рівнинних. На багатьох Р. перемежаються ділянки гірського і рівнинного характеру. Гірські Р., як правило, відрізняються великими ухилами, бурхливим течією, течуть у вузьких долинах; переважають процеси розмиву. Для рівнинних Р. характерна наявність звивини русла, або меандр, що утворюються в результаті руслових процесів . На рівнинних Р. чергуються ділянки розмиву русла і акумуляції на нім наносів, в результаті якої утворюються мілководдя і перекочування, а в гирлах — дельти . Інколи відгалужені від Р. рукави зливаються з ін. Р. (див. Біфуркація річок ).

  По поверхні земної кулі Р. розподілені украй нерівномірно. На кожному материку можна намітити головні вододіли — кордони областей стоку, що поступає в різні океани. Головний вододіл Землі ділить поверхня материків на 2 основних басейну: атлантіко-арктічній (стік з площі якого поступає в Атлантичний і Північний Льодовитий океани) і тихоокеанський (стік в Тихий і Індійський океани). Об'єм стоку з площі першого з цих басейнів значно більше, чим з площі другого. Густина річкової мережі і напрям течії залежать від комплексу сучасних природних умов, але часто в тій чи іншій мірі зберігає межі колишніх геологічних епох. Найбільшої густини вона досягає в екваторіальному поясі, де течуть найбільші Р. світу — Амазонка, Конго; у тропічних і помірних поясах вона також буває високою, особливо в гірських районах (Альпи, Кавказ, Скелясті гори і ін.). У пустинних областях поширені епізодично поточні Р., такі, що перетворюються зрідка при снігорозтаванні або інтенсивних зливах в потужні потоки (Р. рівнинного Казахстану, уеди Сахари, крики Австралії і ін.).

  Водний режим. Швидкість перебігу в Р. вагається у великих межах — від декількох см/сек (рівнинні Р.) до 6—7 м-код / сік (гірські Р.) і розподіляється нерівномірно по живому перетину Р. З підвищенням рівня води швидкість течії, як правило, збільшується на плесах і зменшується на перекочуваннях. Окрім течії направленого загалом уздовж русла, в річкових потоках спостерігаються циркуляційні, гвинтоподібні течії, характер і напрям яких залежать від конфігурації русла в поперечному розрізі і в плані. Унаслідок турбулентного перемішування на багатьох Р. температура води розподіляється рівномірно по всьому живому перетину Р. температура води в Р. у теплий період слідує (з деяким відставанням) за ходом температури повітря. Під час льодоставу температура води біля 0°С.

  Льодові явища на Р. спостерігаються приблизно на ¹ / ₄ території суші, майже виключно в Північній півкулі. У СРСР льодостав раніше всього настає на Р. Северо-Восточной Сибіру (в кінці вересня), а найпізніше на Р. південному заході Європейської частини і в Середній Азії (кінець грудня — початок січня). Найбільш потужний крижаний покрив утворюється на Р. Восточной Сибіру (товщина льоду в середньому 1,5—2 м-код ) і зберігається в течію 9—10 міс. Бурхлива течія гірських Р. не дозволяє утворитися льодовому покриву, але багато хто з них взимку несе велику кількість шуги .

  Коливання рівня води в Р. пов'язані із зміною витрат води, під якими розуміється кількість води, протікаючою в Р. у м-коді ³ / сек. Рівні і витрати води і їх вагання — головні характеристики водного режиму Р. Колебанія витрат води всілякі і залежать головним чином від сезонної багатолітньої циклічності і сезонної періодичності їх водності.

  Р. — важлива ланка круговороту води на Землі. Вони розподіляють ресурси прісних вод на суші і повертають воду в Світовий океан. Річкові води володіють вельми високою активністю водообміну. При об'ємі руслових вод Р. світу, приблизно рівному 1200 км. ³ , їх зміна відбувається близько 33 разів протягом року, тобто кожні 11 сут.

  Джерела живлення Р. — рідкі осідання, сніговий покрив, високогірні сніги і льодовики, підземні води. Однорідного живлення Р. в природі майже не спостерігається; воно зазвичай буває змішаним (наприклад, р. Ріоні в СРСР в нижній ділянці харчується рідкими атмосферними осіданнями, а у верхньому — сніговими і льодовиковими водами), з переважанням того або іншого джерела. Залежно від особливостей живлення розрізняють основні фази водного режиму Р.: повінь, паводок, межень .

  Р. екваторіального поясу багатоводні протягом всього роки з деякою тенденцією збільшення стоку осінню; поверхневий стік виключно дощового походження. У тропічній савані також переважає дощове живлення, а водність пропорційна тривалості вологого і сухого періодів; у вологій савані повінь на Р. продовжується 6—9 мес , в сухій — зменшується до 3; досить существен літній стік. У субтропіках середземноморського типа Р. переважно середньої і низької водності, при переважанні стоку взимку. У східних пріокеанічеських секторах цього поясу (Флоріда, пониззя р. Янцзи) і в обширних прилеглих до них районах Південно-східної Азії режим Р. знаходиться під впливом мусонів, з найбільшою водністю влітку і найменшою — взимку. Для помірного поясу Північної півкулі характерна підвищена водність навесні — на Ю. переважно за рахунок дощового живлення; у середній смузі і на С. — повінь снігового походження, при більш менш стійкою літньою і зимовою межені. Крайній тип режиму Р. помірного поясу, що формується в умовах різкої континентальності, — короткочасна весняна повінь при пересиханні Р. протягом більшої частини року (Р. північного Прікаспія і рівнинного Казахстану). На річках Далекого Сходу під впливом мусонів утворюється літня повінь дощового походження. У районах розвитку багатолітньої мерзлоти характерне зимове пересихання Р., яке інколи неточно називається перемерзанням Р. На деяких Р. Східного Сибіру і Уралу під час льодоставу утворюються полои . В Субарктіке танення снігового покриву відбувається пізно, тому весняна повінь переходить на літо. На полярних покривних льодовиках Антарктиди і Гренландії процеси абляції відбуваються на периферійних нешироких смугах, в межах яких утворюються своєобразниє Р. в крижаних руслах. Вони харчуються виключно льодовиковими водами протягом короткочасного літа.

  Особливим водним режимом відрізняються гірські Р. Іх живлення і водність підкоряються закономірностям висотної поясної, прояв якої міняється залежно від експозиції схилів. Типи режиму гірських Р. загалом повторюють сказане в типах широтної зональності: від снеголедникового живлення у високогірному поясі до типа, властивого даній широтній зоні біля підніжжя гір.(міський) Гірські Р. (виключаючи гори Центральної Азії і гори пустелі Атакама) найчастіше вельми водоносні. Особливо це відноситься до північно-західного схилу Скандінавських гір, південної Аляски і Південного острова Нової Зеландії, де річний шар стоку деяких Р. досягає 10—12 тис. мм. Дані про розміри і водність найголовніших Р. світу приведені в таблиці. 1.

Таблиця. 1.— Найголовніші річки земної кулі

  * Власне Міссісіпі — 3950 км.

  Примітка. Всі виміри довжини річок і площі їх басейнів виробляються по картах. Розбіжності, що є в цьому випадку, в цифрах пояснюються головним чином наступними причинами: різною точністю вимірів, залежною від вживаної методики і від масштабу використовуваних карт; різною точністю карт; умовністю понять початкової і кінцевої точок річки, а також головних рукавів (в разі галуження); фактичною зміною довжини річки, в результаті природного і штучного випрямлення русла (досягає десятків і навіть сотень км. ).

  Р. виробляють величезну ерозійну роботу: лінійну — річковими потоками в руслах і на заплаві, а на водозборах змивши грунти поверхневим (схилом) стоком. Відомості про наноси, що транспортуються Р. (т.з. твердому стоці), і іонний стік (розчинених водою речовин) приведені в таблиці. 2. Сучасна механічна і хімічна робота Р., виражений в річному шарі продуктів твердого і іонного стоку, для всієї суші складає 0,077 мм в рік, при максимальному значенні для Азії (0,16 мм ) і мінімальному для Африки (0,014 мм ).

  Таблиця. 2.—Речные водні ресурси, твердий і іонний стік річок континентів і СРСР

¹ Виключаючи Канадський Арктичний архіпелаг і включаючи Центральну Америку і Вест-індію.

² Включаючи острови Тасманію, Нову Гвінею і Нову Зеландію.

³ Виключаючи Гренландію, Канадський Арктичний архіпелаг і Антарктиду, загальний стік льоду і води з яких оцінюється приблизно в 2200 км. ³ .

⁴ Включаючи стік, зарегульований озерами.

⁵ Виключаючи близько 300 км. ³ транзитного стоку.

  Річковий стік є найважливішим джерелом ресурсів прісних вод (див. Водні ресурси ). За річним обсягом річкового стоку ( ¹ / ₈ частина об'єму стоку Р. земної кулі) Радянський Союз після Бразилії найбільш багатий річковими водними ресурсами, але на одиницю площі (по шару стоку) відноситься до країн, небагатих водою. Пояснюється це перш за все тим, що по середньому кількості опадів, випадних на території СРСР (близько 500 мм в рік), він відчутно поступається останній площі земної кулі, що позначається на стоці Р. Із повного річкового стоку виділяють 2 частини, різної за походженням і господарському значенню: підземний стік і поверхневий стік (див. таблиці. 2). Найважливіша межа першого — природна зарегульованість, завдяки чому він може бути використаний протягом всього року. Другий вигляд найчастіше стає доступним для використання після регулювання його за допомогою водосховищ .

  Щорічний об'єм зарегульованого стоку оцінюється в 1855 км. ³ , що збільшує світовий стійкий річковий стік на 15% (відповідні значення по СРСР 280 км. ³ і 28%). Його перетворення відбуваються також під впливом різних заходів по збільшенню продуктивності землеробства і лісового господарства, сприяючих підвищенню інфільтраційної здатності грунту, акумуляції води в грунті і зростанню витрачання грунтової вологи на випар; в результаті цього річковий стік зменшується (наприклад, у ФРН(Федеральна Республіка Німеччини) з цієї причини в 1931—60 приблизно на 15% порівняно з періодом 1891—1930).

  Органічний світ. Флора і фауна Р. складається з бентоса, планктону і нектону . Залежно від характеру дна в Р. мешкають різні бентичні (донні) тварини, склад яких залежить від характеру дна і особливо всілякий на щільних грунтах. Чагарники вищої водної рослинності ( фітобентос ) зустрічаються переважно на ділянках Р. з повільною течією. Ці чагарники, а також камені, що обростають водоростями (а інколи і мохами), служать местомом проживання і їжею багаточисельних дрібних тварин. Вільно плаваючі зважені у воді організми (планктон) представлені напівмікроскопічними і мікроскопічними тваринами (зоопланктон: рачки коловертки) і водоростями (фітопланктон). До нектону, тобто рухливим організмам, здатним рухатися проти течії, відносяться риби . Безхребетні тварини, а також деякі рослини, як плаваючі, так і придонні, служать їжею для риб. Найбільш багаті рибою пониззя Р. і їх дельти.

  Під впливом планомірної або стихійної дії господарської діяльності людини на Р. біологічна продуктивність їх значно змінюється. Створення водосховищ збільшило площу водного дзеркала багато Р., змінило їх режим і кормность (не лише по складу кормових організмів, але і по біомасі), збільшилася кількість планктону, який в руслах Р. зазвичай розвинений слабо. Т. о. з'являються нові рибогосподарські угіддя, що дозволяють отримати додаткову продукцію. Але із створенням гребель і гідровузлів погіршуються умови міграції і розмноження найбільш коштовних прохідних риб (особливо лососевих і осетрових). Негативно впливає на біологічну продуктивність забруднення промисловими і побутовими стічними водами, відходами лісосплаву, а також за рахунок винесення з полів добрив і отрутохімікатів. Для компенсації утрати широко застосовується штучне розведення прохідних і прісноводих риб, проводяться досліди по акліматизації окремих видів, розширюється ставкове риборазведеніє.

  Господарське значення. Р. — найважливіший елемент природного середовища, тісно пов'язаний з ін. її компонентамі. Р. відвіку залучали до себе населення як джерело питної і промислової води, природна водна і санна (у зимовий час) дорога> (див. Річковий транспорт ), постійно поновлюване джерело гідроенергії (див. Гідроенергетика ), колектор для вод при осушенні прилеглих заболочених земель. Р. — коштовні рибні угіддя. Заплави володіють, як правило, родючими грунтами і багатющими заливними лугами, часто використовуваними під городні культури. По долинах Р. в більшо