Внутренние воды и водные ресурсы России
Содержание
Внутренние воды и водные ресурсы России
Рисунок 1. Озеро Байкал.
Внутренние воды России – реки, озера, болота, ледники, подземные воды; искусственные водоемы – водохранилища, каналы и т. п. Значение внутренних вод очень велико для жизни и деятельности человека и для природы. Внутренние воды России богаты и разнообразны.
Реки России относятся к бассейнам океанов: Северного Ледовитого, Тихого, Атлантического и к бассейну внутреннего стока (бассейн – территория, с которой река и ее притоки собирают воду). Питание и режим рек связаны с климатом.
Рисунок 2. Бассейны рек России
Реки бассейна Северного Ледовитого океана самые длинные и полноводные. Самая длинная река – Лена, самая полноводная – Енисей, у Оби самая большая площадь водосбора. Питание рек смешанное при преимуществе снегового. Половодье весеннее. Реки замерзают. Крупнейшие реки Сибири начинаются в горах (Алтай, Саяны, горы Прибайкалья) – там они имеют горный характер. Реки Восточно-Европейской равнины бассейна Северного Ледовитого океана имеют равнинный характер на всем протяжении.
Реки бассейна Тихого океана: основная – Амур с притоками (Зея, Бурея, Уссури). Питание преимущественно дождевое, характерны летние паводки, от муссонных дождей бывают катастрофические разливы.
Реки бассейна Атлантического океана: Нева, Западная Двина впадают в Балтийское море; Днепр, Дон, Кубань – в Черное и Азовское. Питание преимущественно снеговое. Небольшое весеннее половодье. Нева периодически затапливает Санкт-Петербург из-за нагонов воды из Балтийского моря.
Реки бассейна внутреннего стока – Волга (крупнейшая – ее бассейн занимает 30% Восточно-Европейской равнины), Урал, Эмба, Терек. Питание преимущественно снеговое. Волга образует обширную дельту. Связана каналами с Москвой-рекой (канал им. Москвы), с Доном (Волго-Дон).
Озера
В нашей стране озер немногим меньше трех миллионов. Среди озер России самое большое море-озеро мира — Каспийское и самое глубокое (1637 м) пресноводное озеро Байкал.
Таблица 1. Крупнейшие озёра России
Размещение озер по территории страны весьма неравномерно и зависит от многих причин: геологического строения и рельефа местности, климатических условий, особенностей залегания грунтовых вод. По климатическим картам определите, в какой части нашей страны условия для существования озер наиболее благоприятные. Количество озер значительно уменьшается к югу в связи с ростом засушливости климата. Разнообразно происхождение озерных котловин (табл. 2). Озера — это источники пресной воды, пищевых продуктов, сырья (например, соли в озерах Эльтон и Баскунчак), регуляторы стока, судоходные пути, чудесные места отдыха. В отличие от рек озера — водоемы со спокойной водой, но и они активно влияют на другие компоненты природы. Озера изменяют рельеф: создают дно и берега, обрывы и террасы, переполняют свои котловины торфом, илом, солью, превращая их в заболоченные равнины, солончаки и даже залежи солей. Озера влияют на климат: летом умеряют жару, зимой смягчают холода; увлажняют наветренные берега испаряющейся с их поверхности влагой.
Таблица 2. Происхождение озерных котловин России
Новым типом озер стали водохранилища, которые создают на реках путем сооружения плотин. Но помимо пользы водохранилища способны отрицательно влиять на природу: разрушать берега, поднимать со дна затопленные торфяники, перерезать дороги, затоплять и подтоплять леса и сельскохозяйственные угодья. На территории России основная масса ледников сосредоточена на арктических островах и в горных районах. Наибольшие площади горного оледенения характерны для Кавказа (свыше 1400 ледников). Небольшие ледники есть также в горах Алтая, Камчатки, севера и северо-востока Сибири. Покровное оледенение распространено на островах Новая Земля, Северная Земля, Земля Франца-Иосифа и других островах Арктики.
Рисунок 3. Внутренние воды России
Болота
Площадь болот в России около 2 млн км2, то есть свыше 10% всей территории. Причины возникновения болот: переувлажнение грунта при большом количестве осадков, малом испарении и замедленном стоке. Образованием болот завершается и эволюция мелких озер. Сильно заболочены Северо Запад Русской равнины (до 20— 30%), Васюганье на Западно-Сибирской равнине (до 70%), бассейн Амура (10—12%). Вспомните, как изображаются болота на карте. Найдите основные районы размещения болот. Болота — это важный источник питания рек и озер, на болотах растет много полезных ягод: клюква, морошка. Поэтому сохранение болот важно для охраны и рационального использования богатств природы. Разнообразно и практическое использование болот. В болотах лесной зоны сосредоточено около 80% запасов торфа страны, который используется на ТЭС и как сырье для химической промышленности.
Рисунок 4. Основные районы распространения болот в России
Подземные воды
Подземные воды хотя и скрыты от глаз, но роль их велика как в природе, так и в жизни человека. Эти воды пробиваются на дне рек холодными ключами, выходят на поверхность ледяными родниками. Добываемые из скважин или колодцев, эти воды используются для бытовых нужд, полива полей, обводнения пастбищ.
Подземные воды имеют разное происхождение: одни из них образовались в результате проникновения талых и дождевых вод до первого водоупорного горизонта (то есть до глубины 1,5— 2,0 м — это так называемая верховодка); другие занимают более глубокие полости в земле.
Рисунок 5. Переход поверхностного стока в подземный сток
Подземные воды бывают пресными и минеральными, содержащими в довольно больших количествах растворимые соли и газы. Минеральные воды используются в лечебных целях. В разных районах страны — на Камчатке, Кавказе и в других местах — выявлены запасы термальных подземных вод с температурой от 30 до 300°С.
Запасы подземных вод исчисляются у нас в стране многими триллионами кубометров, из них 350 млрд считаются пригодными для использования. Однако до сих пор используется лишь малая доля этих запасов — примерно 5%. Но и такие запасы небезграничны. Они не менее, чем воды наземные, нуждаются в охране, бережном расходовании, защите от загрязнения.
Ледники
Ледники в настоящее время занимают около 11% суши; подземный лед (многолетняя мерзлота) распространен на 14% суши Земли. В России многолетняя мерзлота занимает 11,1 млн км2, то есть более половины всей территории.
Рисунок 6. Ледник Богдановича
Ледники оказывают заметное влияние на природу: они запасники влаги, им принадлежит важная роль в питании рек, они заметно меняют рельеф. Крупных покровов материкового льда, подобных антарктическому и гренландскому, у нас нет, но более мелкие покровы льда («островные» шапки) встречаются на арктических островах. Горные ледники распространены на Кавказе, Северном Урале, па Алтае, в Восточной Сибири, Саянах, в Забайкалье и на Камчатке. Их общая площадь около 3 тыс. км2. В высокогорьях есть так называемая снеговая граница, выше которой снег, выпадающий за холодное время года, не успевает стаять и сохраняется до следующей зимы, а потом превращается в лед. В южных горах снеговая граница лежит выше, чем в северных, а в Арктике она спускается до уровня моря. Ее высота зависит от суровости и влажности климата. На хорошо увлажненных склонах Западного Кавказа эта граница прослеживается на высотах 2700—2800 м, а на более сухих склонах Восточного Кавказа — на высотах 3000—3200 м. На Кавказе насчитывают до 1400 ледников; на Алтае — 754, в горах Восточной Сибири — 200 ледников.
Водные ресурсы
Рисунок 7. Водные ресурсы России и водообеспечения по федеральным округам
Водные ресурсы – воды рек, озер и подземные воды – служат основным источником водоснабжения страны. Вода нужна и коммунальному хозяйству, и промышленным предприятиям, и сельскому хозяйству для орошения. В целом страна хорошо обеспечена ими, но по ее территории они распределены неравномерно: хорошо обеспечены водными ресурсами северные районы, Сибирь (80% пресных вод сосредоточено в озере Байкал), однако все наиболее освоенные части страны испытывают недостаток воды, особенно это касается южной половины европейской части страны.
Главная проблема водоснабжения – нехватка чистой воды, загрязнение вод рек и озер бытовыми и промышленными стоками, стоками животноводческих комплексов. Нужно шире внедрять системы оборотного водоснабжения, очистки сточных вод и их использования.
Реки России обладают большими гидроэнергетическими ресурсами , в основном они сосредоточены в сибирских реках Енисее, Ангаре, именно там построены наиболее крупные ГЭС. Строительство ГЭС не только выгодно, но имеет и отрицательные последствия: затопление земель, изменение уровня грунтовых вод, микроклимата, ухудшение условий для размножения многих ценных видов рыб.
Источник
Питание и водный режим рек
Питание рек. Типы питания рек. Источники питания рек.
Питание рек зависит от многих факторов. Основным из них является размер водосборного бассейна, так как большой и стабильный сток требует значительной дренируемой территории. Климат является решающим фактором; нередко более крупный бассейн реки сухого региона дает воды столько же, сколько и гораздо меньший бассейн реки региона с влажным климатом. При отсутствии осадков реки переходят на питание грунтовыми водами.
В настоящее время существует несколько классификаций рек по типам питания и водному режиму, авторами которых являются А. И. Воейков, М. И. Львович, и М. Б. Зайков. Первая классификация, взятая впоследствии за основу другими учеными, была предложена Александром Ивановичем Воейковым в 1884 году. Классификация А. И. Воейкова не потеряла своей актуальности и в наше время. Впоследствии данная классификация была усовершенствована другими учеными.
Классификация рек по питанию и водному режиму по А. И. Воейкову (Климатическая классификация рек).
Среди типов питания рек А. И. Воейков выделил два основных типа — снеговое и дождевое, и два производных – ледниковое и смешанное. В данной классификации, помимо различных типов питания рек (например, отсутствие или наличие на реках половодья), учтены и некоторые фазы водного режима рек, основные формы рельефа (горы и равнины), а также географическое положение выделенных типов рек. В круговороте воды Воейков рассматривал испарение как противоположность осадкам, и считал, что соотношение между данными противоположными процессами определяет режим рек и густоту речной сети.
В зависимости от источников водного питания и климата ученый выделил девять главных типов рек.
1) Тип А. Реки, которые получают воду от таяния снега на равнинах и на невысоких, до 1000 м, горах. В чистом виде этот тип нигде не существует. Наиболее приближены к нему реки в северной части Северо-Американского материка и Сибири, где продолжительность снежного покрова составляет 8-10 месяцев.
2) Тип B. Реки, которые получают воду от таяния снега в горах. В чистом виде данный тип также не существует, но существует большее приближение к нему, чем к типу А. Реки данного типа протекают в западных частях горных массивов, расположенных в центре Азии. Среди них такие реки, как Сыр-Дарья, Амур-Дарья, Верхний Инд, Тарим.
3) Тип С. Реки, которые получают от дождей и имеют половодье в летний период. Данный тип рек приурочен к тропическим дождям и дождям муссонов.
4) Реки Типа D. Для них характерно половодье в весенний период или в начале лета, связанное с таянием снега, при этом значительную часть воды получающие от дождей. Реками данного типа охвачена вся Европейская Россия, Северная и Западная Сибирь, Восточная Германия, север США и часть Канады.
5) Реки типа Е — получающие воду от дождей. Данные реки полноводнее в холодные месяцы года, но разница невелика. Реки этого типа преобладают в Средней и Западной Европе.
6) Тип F. Реки, получающие воду от дождей. Эти реки полноводнее в зимний период, и разница значительна. Реки данного типа протекают в Южной Европе (Испания, Италия).
7) Тип G. Отсутствие постоянных водотоков, в том числе и рек, вследствие сухости климата. Данный тип относится к большей части Аравии, Сахаре, большей части центральных плоскогорий Азии, части территории Южной Америки, части Аралокаспийской низменности, к большей части внутренней Австралии, обширным плоскогорьям Северной Америки.
8) Тип Н. Реки, которые получают воду лишь в короткий период дождей и некоторое время после. В остальное время либо пересыхают, либо превращаются в ряд луж с подземным течением в промежутках между ними. К таким рекам можно отнести реки части киргизских степей, степной части Крыма, части Монголии, реки степей по нижнему течению Аракса и Куры, реки многих местностей Северной Америки и Австралии.
9) Тип I. Отсутствие рек вследствие сплошного покрытия ледниками и снегом. Здесь реки заменяются ледниками с подледными водотоками, выносящими избыток осадков в более низкие долины или испарением.
Классификация рек по питанию и водному режиму по М. И. Львовичу.
М. И. Львович усовершенствовал классификацию А. И. Воейкова за счет количественной оценки источников питания рек и сезонного распределения стока. К дождевому, снеговому и ледовому источникам питания, выделенных Воейковым, Львович добавил подземный (грунтовый) тип питания.
Для каждого из четырех источников питания существует три градации:
1. «Почти исключительно». Основной источник питания имеет более 80 % годового стока, остальные источники питания не учитываются.
2. «Преимущественно» — если доля годового стока, приходящаяся на основной источник питания составляет от 50 до 80 %.
3. «Преобладает». Вклад основного источника не превышает 50 %.
Эти же градации приняты и для характеристики сезонов года – весны, лета, осени и зимы. Таким образом, классификационная система Львовича позволяет рассчитывать сочетание 12 групп источников питания (дождевой, снеговой, ледовый, грунтовый, по три градации в каждом) с 12-ю группами распределения речного стока по сезонам (весна, лето, осень, зима, по три градации в каждом). Получается 144 различных варианта режима рек. Некоторые из вариантов теоретически возможны, например, преобладание ледникового или снегового питания зимой, однако часть сочетаний, теоретически возможных, на практике еще не обнаружена.
Из естественных сочетаний комбинаций источников питания с разными вариантами распределения стока выделено 6 основных зональных типа водного режима рек: экваториальный, тропический, субтропический, умеренный, субарктический, полярный.
Естественные сочетания различных комбинаций источников питания с разными вариантами распределения стока позволили выделить основные зональные типы водного режима равнинных рек: полярный, субарктический, умеренный, субтропический, тропический и экваториальный.
Реки полярного типа – большую часть года замерзшие, в период короткого лета имеют ледниковое питание и сток.
Реки субарктического типа. Имеют преимущественно снеговое питание, подземное питание почти полностью отсутствует из-за многолетней мерзлоты. Зимой многие небольшие реки промерзают до дна и не имеют стока. Вскрываются в конце мая — начале июня, половодье летнее. К данному типу рек относятся Яна , Индигирка , Хатанга.
Реки умеренного типа, в свою очередь, подразделяются на четыре подтипа рек по сезонному распределению стока и источникам питания:
— реки на западных побережьях с морским климатом имеют преимущественно дождевое питание с равномерным годовым распределением стока с небольшим увеличением зимой за счет сокращения испарения (Сена, Темза и другие);
— реки, протекающие в районах с переходным климатом от морского к континентальному имеют смешанное питание с преобладанием дождевого над снеговым, с невысоким весенним половодьем (Эльба, Одер, Висла и другие);
— реки, протекающие в районах континентального климата имеют преимущественно снеговое питание и весеннее половодье ( Волга , Обь , Лена, Енисей и другие);
— реки на восточных побережьях с муссонным климатом имеют, в основном, дождевое питание и летнее половодье (Амур).
Реки субтропического типа имеют преимущественно дождевое питание, но по сезонному распределению стока разделяются на два подтипа:
— у рек на западных побережьях материков с средиземноморским климатом основной сток зимний (Гвадалквивир, Гвадиана, Дуэро, Тахо и другие);
— у рек, протекающих на восточных побережьях в муссонном климате сток летний (Хуанхэ, притоки Янцзы).
Реки тропического типа. Сток рек тропического типа формируется за счет летних муссонных дождей в субэкваториальном климатическом поясе и преимущественно летних дождей на восточных побережьях тропического пояса, поэтому для данных рек характерно половодье в летний период. Реки: Ориноко, Замбези, и другие.
Для рек экваториального типа характерно обильное дождевое питание, большой и относительно равномерный сток на протяжении всего года. Увеличение стока наблюдается осенью соответствующего полушария. Реки экваториального типа: Амазонка, Конго и другие.
Это что касается равнинных рек. Для горных же рек характерна вертикальная поясность: с возрастанием высоты над уровнем уровнем моря гор у рек увеличивается доля снегового, а затем и ледникового питания. У горных, и в особенности у высокогорных рек, период половодья приходится на лето.
Наиболее интенсивные, а нередко даже и катастрофичные летние половодья происходят на реках, берущих начало высоко в горах, а в среднем и нижнем течении имеющих обильное питание муссонными дождями. Это реки Инд, Ганг, Меконг,Брахмапутра, Иравади, Хуанхэ , Янцзы и другие.
Классификация рек России по гидрологическому режиму Б. Д. Зайкова.
В России, наряду с классификацией рек М. И. Львовича, весьма популярна классификация рек по гидрологическому режиму, предложенная Б. Д. Зайковым.
Гидрологический режим включает в себя следующие фазы: половодье, межень, паводки и т. п. В соответствии с этой типизацией, все реки России и СНГ подразделяются на три группы.
1. Реки с весенним половодьем. Среди этой группы выделяются:
— реки казахстанского типа, для которых характерно ярко выраженное короткое половодье и сухая межень остальную часть года;
— реки восточноевропейского типа, имеющие высокое недлинное половодье, зимнюю и летнюю межени;
— реки западносибирского типа, для которых характерно растянутое невысокое половодье, повышенной сток летом и зимняя межень;
— реки восточносибирского типа, характеризующиеся высоким половодьем, летней меженью с дождевыми паводками, и очень низкой зимней меженью;
— реки алтайского типа – неравномерное невысокое и растянутое по времени половодье, повышенный сток летом, зимняя межень.
2. Реки с летним половодьем и паводками. Среди данной группы выделяются:
— реки дальневосточного типа, для которых характерны низкая зимняя межень, а также невысокое растянутое по времени половодье с паводками муссонного происхождения;
— реки тянь-шаньского типа, имеющие растянутое невысокое половодье ледникового происхождения.
3. Реки с паводочным режимом. Здесь также выделяются:
— реки причерноморского типа, для которых характерны паводки на протяжении всего года;
— реки крымского типа, характеризующиеся паводками в зимний и весенний периоды, и меженью в летний и осенний периоды;
— реки северокавказского типа – паводки летом, межень зимой.
Подведем итог, обобщив все вышеперечисленное. Для всех рек характерно питание снеговое, дождевое, ледовое и грунтовое. В чистом виде каждый из типов питания практически не встречается, чаще же встречается смешанный тип. Снег, дождь, и ледники – эти источники питания имеют одно происхождение – атмосферные осадки. Часть выпадающих жидких осадков при определенных условиях образует поверхностный сток и служит непосредственным источником питания рек в периоды паводков. Твердые осадки аккумулируются в виде снежного покрова на поверхности земли. На равнинах и невысоких горах накопившийся за зиму снег тает в теплое время и также служит источником питания рек. В более высоких горах снег, накопившийся в отдельные годы, стаивает не весь, пополняя запасы вечных снегов и давая начало ледникам.
Ситуация с грунтовыми водами несколько иная. Большая часть грунтовых вод также формируется за счет атмосферных осадков, вод болот, озер, водохранилищ и рек, инфильтрующих землю на некоторую глубину. Второй способ образование подземных вод – конденсация водяных паров в горных породах. Однако существует и третий способ, отличиющийся от двух других – ювенильное образование вод. Теорию ювенильного образования вод выдвинул австрийский геолог Э. Зюсс в 1902 году. Согласно этой теории, часть подземных вод в районах современной или недавней вулканической активности, характеризующихся повышенной температурой и значительной концентрацией солей, образовалась из газообразных продуктов, в изобилии выделяющихся при дифференциации магматического очага. Более поздние исследования показали, что чистых ювенильных вод также не существует, и все воды, возникшие разные путем, смешиваются друг с другом.
Источник