§ 35. Реки — артерии Земли (2)

Закономерная последовательность изменений состояния реки во времени (уровня и расхода воды, скорости течения, ледовых явлений) в течение года, обусловленная климатическими условиями и источниками питания.

• 1. Главные факторы режима — климат бассейна реки (соотношение тепла и влаги), сезонность выпадения атмосферных осадков, тип питания (снеговое, дождевое, ледниковое, подземное) и рельеф местности.
• 2. Характерные фазы — годовой цикл реки складывается из закономерно сменяющих друг друга периодов высокого стока (половодье, паводки) и периодов глубокого спада уровня (летняя и зимняя межень).
• 3. Географические различия — на реках умеренных широт (Волга, Ока) половодье наступает весной при таянии снегов, на муссонном Дальнем Востоке (Амур) — летом в период тихоокеанских ливней, в Средиземноморье (Тибр) — дождливой зимой, а на экваторе реки полноводны круглый год.

Ежегодно повторяющийся в один и тот же сезон продолжительный и высокий подъём уровня воды в реке, сопровождающийся затоплением поймы и вызываемый основным источником питания.

• 1. Причины возникновения — весеннее таяние мощного сезонного снежного покрова на равнинах, бурное летнее таяние высокогорных снегов и ледников или продолжительные обильные сезонные дожди (муссоны).
• 2. Гидрологические последствия — речные воды выходят из русла и широко заливают пониженные участки дна долины (пойму), принося плодородный речной ил (аллювий).
• 3. Опасность наводнений — в период аномально дружной и тёплой весны либо сильных ледовых заторов половодье может перерастать в катастрофические наводнения, требующие регулирования плотинами водохранилищ.

Период устойчивого наиболее низкого уровня и наименьшего расхода воды в речном русле, возникающий при значительном уменьшении поверхностного стока.

• 1. Источник питания — во время межени река переходит почти исключительно на грунтовое (подземное) питание, обеспечивающее поддержание непрерывного водотока.
• 2. Сезонность — на равнинных реках России отчетливо выражены две межени: тёплая летняя (из-за интенсивного испарения и поглощения влаги растительностью) и холодная зимняя (вследствие ледостава и замерзания поверхностных вод).
• 3. Судоходное значение — во время межени резко уменьшаются глубины, обнажаются перекаты и отмели, что существенно затрудняет речную навигацию и судоходство.

Кратковременный, внезапный и непериодический подъём уровня воды в реке, способный повторяться в любое время года.

• 1. Причины возникновения — интенсивные кратковременные ливневые дожди, затяжная осенняя непогода или неожиданные зимние оттепели, сопровождающиеся быстрым таянием снега.
• 2. Отличие от половодья — половодье регулярно и привязано к конкретному сезону года, в то время как паводок возникает спонтанно, продолжается от нескольких часов до нескольких суток и может наблюдаться многократно за год.
• 3. Стихийные риски — горные дождевые паводки отличаются огромной скоростью подъема воды и разрушительной силой, смывая мосты, дороги и порождая грязекаменные селевые потоки.

Мелководные каменистые или скалистые участки русла реки с повышенной крутизной уклона и бурным турбулентным течением воды.

• 1. Механизм образования — возникают в местах, где русло реки пересекает выходы твердых, устойчивых к размыву горных пород (гранитов, гнейсов, базальтов) среди более мягких осадочных пород.
• 2. Влияние на судоходство — пороги создают непреодолимые или опасные препятствия для речных судов; для их преодоления суда раньше волокли по суше (волоки), а в современности сооружают обводные каналы со шлюзами или плотины, затапливающие пороги (как Днепровские пороги).
• 3. Распространение — типичны для горных рек, но встречаются и на равнинах при пересечении рекой кристаллических щитов (например, Балтийского или Украинского).

Падение потока воды в реке с отвесного или крутого скального уступа, пересекающего речное русло поперек течения.

• 1. Геологическое строение — образуется в местах резкого тектонического уступа или на контакте разнородных пластов горных пород, когда верхний твердый пласт подмывается струей снизу в зоне залегания мягких пород, формируя подножный эрозионный котёл (пруд выбивания).
• 2. Крупнейшие водопады планеты — высочайший водопад Земли Анхель (1054 м, Южная Америка, Гвианское плоскогорье на реке Чурун), грандиозный водопад Виктория (120 м в ширину 1800 м, Африка на реке Замбези) и мощный Ниагарский водопад (50 м, Северная Америка на реке Ниагара).
• 3. Эволюция уступа — под действием колоссальной кинетической энергии падающей воды уступ постепенно разрушается и медленно отступает вверх по течению реки.

Линейно вытянутое эрозионное понижение рельефа земной поверхности с общим уклоном от истока к устью, выработанное многовековой геологической деятельностью текучей воды.

• 1. Русло — наиболее глубокая центральная часть речной долины, по которой постоянно осуществляется сток воды и перенос донных наносов (песка, гальки).
• 2. Пойма — часть дна речной долины, прилегающая к руслу, которая регулярно затапливается речными водами только в периоды половодий и высоких паводков.
• 3. Речные террасы — естественные ступенчатые уступы на склонах долины, представляющие собой остатки древних пойм реки, сформировавшихся в эпохи, когда река текла на более высоком гипсометрическом уровне.

Река живёт по закономерным гидрологическим правилам, которые называются режимом реки:

• Годовой цикл колебания уровня: количество воды в русле не остаётся постоянным, а закономерно изменяется по сезонам в зависимости от климата и источников питания (таяния снега, дождей, ледников, подземных вод);
• Сезон высокого стока (половодье): ежегодно в определённое время года (на реках европейской части России — весной) уровень воды резко повышается из-за таяния снега, река выходит из берегов и затапливает прибрежную низменность — пойму;
• Сезоны низкого уровня (межень): летом (при сильном испарении) и зимой (когда водоёмы скованы льдом и поверхностный сток прекращается) наступает межень — вода отступает в русло и питается исключительно подземными источниками;
• Внезапные подъёмы (паводки): после сильных проливных дождей или зимних оттепелей возникают кратковременные нерегулярные скачки уровня воды — паводки, которые при большой мощности могут вызывать стихийные наводнения.

Реки непрерывно выполняют колоссальную геологическую работу, преобразуя рельеф поверхности суши:

• Разрушение (эрозия): текущая под уклон вода размывает горные породы, по которым течёт; чем круче склон местности, тем выше скорость течения и тем глубже река врезается в земную кору, углубляя и расширяя своё русло;
• Перенос обломочного материала (транспорт наносов): кинетическая энергия потока переносит с собой твёрдые частицы разрушенных пород — от мельчайших глинистых частиц и песчинок до крупной гальки и валунов;
• Отложение пород (аккумуляция): при выходе на равнину или при впадении в приёмный водоём уклон снижается, скорость течения замедляется, и переносимые твёрдые частицы оседают на дно и на пойму, формируя речные аллювиальные наносы;
• Создание форм рельефа: результатом многовековой работы реки становится формирование глубоких речных долин, широких пойм, надпойменных террас, а при выходе твёрдых скальных пород — порогов и живописных водопадов.

Географическое положение и характеристики указанных водопадов на физической карте мира:

• Водопад Виктория: расположен в Южной Африке на границе государств Замбия и Зимбабве на реке Замбези; имеет высоту отвесного падения около 120 м и ширину около 1800 м, низвергаясь в узкий базальтовый каньон;
• Ниагарский водопад: расположен в Северной Америке на реке Ниагара, соединяющей Великие озёра Эри и Онтарио (на границе США и Канады); высота уступа составляет около 50 м при колоссальном объёме расхода падающей воды;
• Водопад Анхель: высочайший водопад на Земле, расположенный в Южной Америке (Венесуэла) на Гвианском плоскогорье, где река Чурун низвергается с отвесной плоской столовой горы Ауян-Тепуи; высота непрерывного падения составляет 1054 м (поток распыляется в мельчайшую водяную пыль за сотни метров до подножия).

Режим реки — это закономерное изменение состояния реки во времени (в течение суток, сезонов и года в целом), проявляющееся в колебаниях уровня и расхода воды, скорости течения, изменениях температуры воды, наступлении ледовых явлений (замерзания, ледохода) и переносе наносов. Режим реки напрямую зависит от климатических условий территории, по которой протекает река, и от сезонного преобладания тех или иных источников её питания (снегового, дождевого, ледникового или подземного).

Лишними в данном перечне являются: б) половодье и г) межень.

Обоснование:

• Половодье и межень — это гидрологические фазы водного режима реки (периоды изменения уровня воды во времени), а не элементы строения рельефа долины;
• К элементам строения речной долины относятся только формы рельефа: д) русло (самая глубокая выработанная водой часть долины, где постоянно течёт река), в) пойма (часть дна долины, заливаемая в половодье) и а) речные террасы (ступени на склонах долины, представляющие собой остатки древних пойм).

Равнинные и горные реки имеют принципиальные различия, обусловленные рельефом территории:

• Скорость течения и уклон: равнинные реки текут по местности с малым уклоном, поэтому их течение спокойное, плавное и медленное (обычно не более 0,5–1 м/с); горные реки текут в условиях крутого уклона склонов, поэтому их течение бурное, стремительное и пенистое (достигает нескольких метров в секунду);
• Форма и ширина речной долины: у равнинных рек долины широкие, с пологими склонами, обширными поймами и многочисленными извилинами русла (меандрами); у горных рек долины глубокие, узкие, с крутыми скалистыми обрывами (теснины, ущелья, каньоны), а пойма практически отсутствует;
• Преобладающий вид работы текучих вод: на равнинных реках преобладает боковая эрозия (размыв берегов) и осаждение наносов (аккумуляция песка и ила); на горных реках господствует глубинная эрозия (врезание вглубь скальных пород) и перенос крупных камней, гальки и валунов;
• Хозяйственное использование: равнинные реки удобны для судоходства и сплава, на них строят водохранилища и развивают рыболовство; горные реки непригодны для судоходства, но обладают колоссальным гидроэнергетическим потенциалом для строительства высокогорных ГЭС.

Половодье и паводок существенно различаются по периодичности, причинам и длительности:

• Периодичность и сезонность: половодье наступает регулярно каждый год строго в один и тот же сезон (например, весной на равнинах умеренного пояса или летом в муссонном климате); паводок не имеет сезонной закономерности, возникает внезапно и нерегулярно в любое время года (и летом, и осенью, и во время зимней оттепели);
• Причины возникновения: половодье вызывается главным и наиболее мощным сезонным источником питания реки — массовым таянием снегов на равнинах, бурным таянием высокогорных ледников или продолжительными сезонными муссонными дождями; паводок порождается кратковременными локальными факторами — резкими ливнями или быстрой зимней оттепелью с таянием выпавшего снега;
• Длительность: половодье длится долго — от нескольких недель до двух-трёх месяцев (пока не растает весь снежный покров в бассейне реки); паводок продолжается недолго — от нескольких часов до нескольких суток, после чего уровень воды быстро спадает.

Правильное соответствие между географическими понятиями и их определениями:

1 — Б (Русло: самое глубокое естественное углубление на дне долины, в котором постоянно течёт водный поток реки);

2 — А (Бассейн: вся площадь земной поверхности, с которой река собирает поверхностные и подземные воды);

3 — Г (Речная система: гидрографическая сеть, объединяющая главную реку вместе со всеми её притоками всех порядков);

4 — В (Исток: географическая точка начала реки, откуда начинается постоянное течение ручья — родник, озеро, болото, ледник);

5 — Е (Устье: место впадения реки в приёмный водоём — океан, море, озеро или более крупную реку);

6 — Д (Водораздел: условная топографическая линия на возвышенности или хребте, разделяющая смежные речные бассейны, направляя сток воды в разные стороны).

Да, на равнинных реках могут образовываться пороги.

Обоснование:

• Геологический механизм: образование порогов обусловлено неоднородной твёрдостью горных пород, слагающих ложе реки. Если равнинная река на своём пути прорезает осадочный чехол и обнажает кристаллический фундамент древней платформы (выходы твердых гранитов, базальтов, кварцитов, гнейсов), более мягкие породы размываются быстро, а твёрдые остаются в виде каменных гряд и уступов, перегораживающих русло;
• Реальные примеры в природе: хрестоматийным примером порогов на равнинной реке служили знаменитые Днепровские пороги на реке Днепр (где река пересекала Украинский кристаллический щит, обнажая гранитные скалы), а также пороги на реках Балтийского кристаллического щита в Карелии и на Кольском полуострове;
• Гидрологические последствия: на таких каменистых участках равнинная река внезапно теряет своё спокойное течение, скорость воды резко возрастает, возникают сильные буруны, водовороты и мелководье, создающие серьёзные препятствия для навигации.