Факторы формирования речного стока
Сток зависит от комплекса физико-географических условий: от климата, почв, геологического строения, активного водообмена, растительность, озер, болот, а также от деятельности людей.
Климат относится к главнейшим факторам формирования стока. Он определяет величину увлажнения, зависящую от количества атмосферных осадков (основной элемент приходной части водного баланса) и от испаряемости (основной показатель расходной части водного баланса). Чем больше количество осадков и чем меньше испаряемость, тем выше должно быть увлажнение и тем значительнее может быть сток. Осадки и испаряемость определяют потенциальные возможности стока. Действительный сток зависит от комплекса условий.
Климат влияет на сток не только непосредственно (через осадки и испаряемость), но и через другие компоненты географического комплекса – через почвы, растительность, рельеф, которые в той или другой степени зависят от климата. Влияние климата на сток как непосредственно, так и через другие факторы проявляется в зональных различиях величины и характера стока. В.А. Троицкий выделил пять гидрологических зон: очень влажная (тундровая); избыточного увлажнения (лесная); переменного увлажнения (лесостепь); полусухая (степная и полупустынная) и сухая (пустынная). Отклонение величин фактического стока от зональных вызывается местными, внутризональными физико-географическими условиями.
Очень важное место среди факторов, определяющих речной сток, его поверхностную и подземную составляющие, занимает почвенный покров, играющий роль посредника между климатом и стоком. От свойств почвенного покрова зависят величина поверхностного стока, расход воды на испарение, транспирацию и питание подземных вод. Если почва слабо впитывает воду, поверхностный сток велик, в почве аккумулируется мало влаги, расход на испарение и транспирацию не может быть большим, мало питание подземных вод. При тех же климатических условиях, но при большей инфильтрационной способности почвы поверхностный сток, наоборот, мал, в почве аккумулируется много влаги, расход на испарение и транспирацию велик, обильно питание подземных вод. Во втором из двух описанных случаев величина поверхностного стока меньше, чем в первом, но зато за счет подземного питания он более равномерен. Почва, впитывая воду атмосферных осадков, может удерживать ее и пропускать вглубь за пределы зоны, доступной для испарения. От водоудерживающей способности почв зависит соотношение расхода воды на испарение из почвы и на питание подземных вод. Почва, хорошо удерживающая воду, расходует больше воды на испарение и меньше пропускает в глубь. В результате переувлажнения почвы, обладающей высокой водоудерживающей способностью, поверхностный сток увеличивается. Свойства почв комбинируются по-разному, и это отражается на стоке.
Влияние геологического строения на речной сток определяется восновном водопроницаемостью горных пород и в общем сходно с влияние почвенного покрова. Имеет значение также залегание водоупорных слоев по отношению к дневной поверхности. Глубокое залегание водоупоров способствует сохранению просочившихся вод от расходования на испарение. Геологическое строение влияет на степень зарегулированности стока, на условия питания подземных вод. Влияние геологических факторов менее всех других зависит от зональных условий и в некоторых случаях перекрывает влияние зональных факторов.
Растительность влияет на величину стока и непосредственно и через почвенный покров. Непосредственное ее влияние заключается в транспирации. Речной сток зависит от транспирации так же, как от испарения с почвы. Чем больше транспирация, тем меньше обе составляющие речного стока. Кроны деревьев задерживают до 50% выпавших осадков, которые затем с них испаряются.
Особо необходимо обратить внимание на водоохранную и водорегулирующие роль лесов. В лесах весной происходит замедленное снеготаяние, что способствует просачиванию талых вод и пополнению запасов вод подземных. Кроме того, повышенная шероховатость лесной почвы замедляет стекание дождевой воды и вместе с корневой системой увеличивает инфильтрацию. Следовательно, возможно регулирование речного стока в естественных условиях через задержание в бассейне реки части талых снеговых и дождевых вод. В результате максимальные расходы воды под влиянием лесистости уменьшаются, а минимальные увеличиваются. Такое регулирование стока называется бассейновым.
Леса являются не только водорегулирующим фактором, но и водоохранным. Они поддерживают высокую водность рек и способствуют пополнению запасов грунтовых вод. С увеличением лесистости объем годового стока возрастает.
Структура стока в лесу и в поле различна. В лесу меньше поверхностный сток и больше запасы почвенных и грунтовых вод (подземный сток).
Рельеф – воздействует на сток различно в зависимости от размеров форм. Особо велико влияние гор. С высотой изменяется весь комплекс физико-географических условий (высотная поясность). В связи с этим изменяется и сток. Так как смена комплекса условий с высотой может происходить очень быстро, общая картина формирования стока в высоких горах усложняется. С высотой количество осадков до определенного предела увеличивается, сток в общем возрастает. Особенно заметно увеличение стока на наветренных склонах. Во внутренних частях горных областей сток меньше, чем в периферических. Важное значение приобретает рельеф для формирования стока в связи с распределением снежного покрова. Существенно влияет на сток и микрорельеф. Мелкие впадины рельефа, в которых собирается вода, способствуют ее инфильтрации и испарению.
Уклон местности и крутизна склонов оказывают влияние на интенсивность стока, на его колебания, но не сказываются существенно на величине стока.
Источник
Факторы, влияющие на речной сток
РЕЧНОЙ СТОК
Сток рек зависит от комплекса физико-географических факторов, решающая роль в котором принадлежит климатическим условиям. На речной сток оказывают также существенное влияние рельеф бассейна, его почвенно-геологические условия, растительный покров и гидрографические особенности.
Климатические факторы стока.К основным климатическим характеристикам, влияющим на речной сток, относятся: осадки, испарение, температура воздуха, влажность воздуха и воздушные течения. Осадки и испарение непосредственно определяют величину стока и его распределение во времени. Другие климатические факторы влияют на сток косвенно, увеличивая или уменьшая осадки и испарение.
Осадки являются одним из основных слагаемых уравнения водного баланса. Чем больше осадков выпадает в бассейне, тем при прочих равных условиях больше воды стекает в реки.
Осадки, выпадающие в зимний период в виде снега, дают больший сток, чем летние осадки, так как значительная часть последних теряется на испарение.
Одно и то же количество осадков, выпавшее при кратковременном интенсивном ливне, дает больший сток, чем если бы эти осадки выпадали в течение длительного периода.
На сток текущего года оказывают влияние осадки предшествующих лет, которые определяют запасы подземных вод в бассейне.
Испарение является составной частью водного баланса. Чем больше испарение с поверхности бассейна, тем меньше речной сток. Различают три вида испарения: с водной поверхности, с поверхности почвы и с растительного покрова (транспирация). Величина испарения зависит от температуры и влажности воздуха, структуры почв, растительного покрова и воздушны течений.
Температура воздуха оказывает влияние как на величину годового стока, так и на его внутригодовое распределение.
В районах с жарким климатом большая часть осадков расходуется на испарение, а меньшая – на сток. Например, в Ленинграде и Киеве выпадает приблизительно одинаковое количеств осадков, а речной сток в районе Киева меньше, чем в Ленинградской области почти в 3 раза.
Влажность воздуха определяет величину испарения. Различают влажность воздуха абсолютную и относительную. А б с о л ю т н а я в л а ж н о с т ь характеризуется массой паров воды, содержащейся в 1 м 3 воздуха.
Содержание водяного пара в воздухе не может превышать определенного предела, при котором начинается его конденсация. Масса водяного пара в 1 м 3 воздуха, необходимая для полного насыщения воздуха при данной температуре, называется п р е д е л ь н о й в л а ж н о с т ь ю ρн. Чем больше температура воздуха, тем выше его предельная влажность.
Отношение абсолютной влажности к предельной при данной температуре называется о т н о с и т е л ь н о й в л а ж н о с т ь ю j. На основании закона Бойля-Мариотта можно записать применительно к водяному пару
Рельеф бассейна.Рельеф бассейна оказывает большое влияние на осадки и испарение. С повышением высоты местности увеличивается количество осадков и уменьшается испарение. Существенное значение имеет ориентация горного склона, на котором расположен речной бассейн. Осадков выпадает больше на склоне действия влажных ветров.
Вода стекает в реки по склонам местности. Чем круче эти склоны, тем скорость стекания воды выше, тем меньшее ее количество теряется на испарение и просачивание в грунт. Поэтому горный рельеф способствует увеличению стока.
Почвенно-геологические условия.Почвенно-геологическое строение бассейна определяет возможность фильтрации воды в грунт и характеризует условия стекания ее в реки подземным путем. Легко проницаемые грунты (песчаные, галечниковые и др.) задерживают выпавшие осадки и тем самым уменьшают поверхностный сток. В то же время они способствуют более равномерному питанию реки в течение года за счет увеличения запаса грунтовых вод.
Существенное влияние на сток оказывают гидрогеологические условия. Если русло реки врезано в местность на небольшую глубину и не достигает водоносных пластов, питание реки будет ограничено поверхностными и неглубоко залегающими подпочвенными водами.
В карстовых породах могут наблюдаться утечки воды из русла реки, вплоть до ее полного исчезновения.
Растительный покров.Влияние растительности на речной сток проявляется разнообразно. Травяная растительность уменьшает поверхностный сток за счет большей фильтрации воды в грунт и увеличения потерь воды на испарение и транспирацию. Если расходование влаги на транспирацию растениями превышает поступление воды в грунт за счет большей фильтрации растительных почв, наличие растительности уменьшает не только поверхностный сток, но и подземный.
Лес оказывает в большинстве случаев положительное влияние на речной сток; увеличивается количество осадков, уменьшается испарение с почвы, более медленно тают снега и др. Отрицательное влияние леса на сток сказывается в увеличении потерь влаги на транспирацию и испарение с крон деревьев.
Гидрографические особенности бассейна.На речной сток оказывают влияние размеры и форма водосборной площади, густота речной сети, наличие озер и болот в бассейне и другие гидрографические особенности.
Влияние размеров водосборной площади сказывается заметно на внутригодовом распределении стока, особенно на формировании весеннего половодья и дождевых паводков. Чем больше площадь бассейна, тем сток реки распределяется в течение года более равномерно; половодье и паводки становятся более продолжительными, но относительно менее интенсивными.
Вытянутая форма бассейна и равномерное распределение притоков по длине реки способствуют удлинению периода весеннего половодья и уменьшению максимальных расходов воды. Густая речная сеть увеличивает сток, так как благодаря сокращению времени стекания воды потери влаги на испарение уменьшаются.
В озерах скапливается значительная часть воды, поступающая с бассейна в период весеннего половодья, за счет чего весенний сток рек уменьшается, а меженний – увеличивается.
Определенное регулирующее влияние на сток оказывает и заболоченность речного бассейна. Сток весеннего половодья с заболоченных земель растягивается во времени и становится более равномерным. Однако на болотах испарение с поверхности бассейна более интенсивное. Поэтому увеличения меженнего стока с заболоченного бассейна может и не наблюдаться.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Влияние физико-географических факторов на формирование стока на водосборе.
1) геогр полож бассейна: удалённость от моря и океана, экспозиция бассейна по отнош к осн направлению влагоносных ветров; 2) размер и форма бассейна (чем больше пл-дь бассейна, тем больше, при проч разн усл-ях, расход воды); 3) хар-р подстил пов-ти, расчленённость реки (пок-ль вертик расчл-ти – глубина вреза русла, горизонтальная расчл-ть рельефа – пок-ль густоты речной сети); 4) влияние водных объектов (озёра и болота увелич испарение в бассейне и явл-ся регуляторами речн стока; ледники увелич сток в перид летнее-осеннего периода и гидрограф имеет гребенчатый хар-р; наледи – это слоистый ледяной массив на пов-ти земли, обр при замерзании излившихся природ или техн вод – береговая наледь, зимой до 85% воды расх-ся на обр наледи, в русле реки где происх резк падение темп-ры в период замерзания реки, весной сток увелич за счёт таяния наледи).
14. Водный баланс поверхности водосбора
Водный баланс- кол-я хар-ка всех форм прихода и расхода воды с учётом изменения её запасов за выбранный интервал времени.
dH-изменение запасов воды на поверхности бассейна за промежуток времени.
rпов.-интенсивность пов.притока к русловой сети
17. Гидрографическая сеть и её параметры
Под гидрографической сетью обычно понимают совокупность водотоков и водоёмов в пределах какой либо территории. Однако правильнее гидрографической сетью считать совокупность всех водных объектов, находящихся на земной поверхности в пределах данной территории. Часть гидрографической сети, представленная водотоками, называется русловой сетью, а состоящая только из крупных водотоков рек — речной сетью. Характеристики: Водосборный бассейн — морфометрическая характеристика бассейна реки. Основной характеристикой речного бассейна — Площадь бассейна, длина бассейна (обычно определяется как прямая, соединяющая устье реки и точку на водоразделе, прилегающую к истоку реки), максимальная ширина бассейна(определяется по прямой перпендикулярной к оси бассейна), средняя ширина(длина водораздельно линии).
18. Виды питания рек:
Речной сток формируется в результате поступления в реки вод атмосферного происхождения, но непосредственные пути поступления вод в реки могут быть различными. Поэтому выделяют четыре вида питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое и подземное. Главное питание дождевое в масштабах планеты для рек теплого климата, на втором месте снеговое для умер климата, третье у подземного (треть объёма речн стока) обусл постоянство или большую продолжительность стока реки в теч года и создает в конечном итоге реку, у ледникового питания 1% стока рек мира. Дождевое: интенсивность, пл-дь распр-я, продол-ть и время выпадения опр-ют многие особенности речн стока и пополнения подземных вод; чем больше инт-ть, пл-дь распр-я и прод-ть дождя, тем больше (при проч равных усл-ях) величина дожд паводка; чем больше отнош-е м-у пл-дью распр дождя и пл-ю бассейна, тем больше величина возможного паводка (катстрофич паводки лишь на малых и ср реках); чем меньше вл-ть воздуха и суше почва в период выпадения дождя, тем больше затраты воды на испар-е и инфильтрацию и тем меньше величина дожд стока; таким обр-ом один и тот же дождь при разн хар-рах подстил пов-ях м б и стокообразующим и почти не давать стока. Снеговое: запасы воды в снеге в бассейне (объём талого стока) зависят от величины зимних осадков, в свою очередь определяемой климатич усл-ями. Запасы воды в снежном покрове распр-ся неравномерно по пл-ди бассейна. Снеготаяние начинается после достижения темп-рой воздуха положит знач-й и при условии положит тепл баланса на пов-ти снега. Затем начинается водоотдача (поступление не удерживаемой снегом воды на пов-ть почвы, зависит от физич св-в снега). Сток возникает только после начала водоотдачи. Периоды весеннего снеготаяния: начальный (снег залегает сплошн покровом, таяние замедленное, водоотдачи практич нет, сток ещё не формир-ся), сход основной массы снега (интенс водоотдача, проталины, величина стока быстро нарастает), окончание таяния (стаивают оставшиеся запасы снега). Зона одновременного снеготаяния – территория, где происх-т в данный момент таяние снега. Фронт таяния – линия, отделяющая зону таяня от обл-ти, где таяние ещё не началось. Тыл таяния – линия, отделяющая зону таяния от обл-ти, где снег уже сошёл. Интенсивность снеготаяния опр-ся хар-ом изменения темп-ры воздуха в весенний период и особенностями подстилающей пов-ти. Коэф-т стаивания – слой талой воды, приходящийся на один градус положительной средней суточной темп-ры воздуха. Интенсивность снеготаяния можно опр-ть с пом методатепл баланса. Подземное питание: опр-ся хар-м взаимодействия подз и речн вод. Направленность и интенсивность упомянутого взаимодействия зависят от взаимного положения уровня воды в реке, высоты водоупора и уровня грунтовых вод, в свою очередь зависящего от фазы водного режима реки и гидрогеологич усл-й. В случаях пост гидравлич связи реки и грунтовых вод с переменным направлением их движ-я реки получают подземное питание в теч всего года, кроме пика половодья. Ледниковое: это питание имеет лишь реки, вытекающие из районов с высокогорными ледниками и снежниками. Вклад ледникового пит-я в речной сток тем больше, чем больше доля общей пл-ди бассейна, занятая ледниками.
Источник