Питание и водный режим рек России.

Реки России

Объем речного стока, формирующегося на территории России, составляет 4043 км³/год, или 237тыс. м³/год на один квадратный километр территории и 27,82 тыс. м³/год на одного жителя. Дополнительный сток из сопредельных государств равен 227 км³/год.

Кроме крупных рек по территории России протекает около 2,5 миллиона малых рек, из которых для нужд населения и хозяйственного комплекса используется 127 тысяч.

РЕКИ КАМЧАТКИ

Полуостров Камчатка вытянут в меридиональном направлении на 1200 км, по устройству поверхности это горная страна. С севера на юг через полуостров тянется Срединный хребет, образующий главный водораздел, с которого берут начало реки.

Речная сеть характеризуется значительной густотой. С западных склонов Срединного хребта стекают многочисленные и сравнительно короткие реки, принадлежащие бассейну Охотского моря. У восточных склонов хребта берут начало реки, принадлежащие бассейну Берингова моря либо непосредственно впадающие в Тихий океан. К этой группе относится и самая большая река полуострова - Камчатка, имеющая длину 758 км и площадь бассейна 55,9 тыс. км². Камчатка принадлежит к числу рек с высокой водностью: средний расход воды составляет около 1000 м²/с. Река судоходна на протяжении 486 км, сплавная, является нерестилищем лососевых рыб.

Все реки полуострова условно делятся на три типа: хребтовые, ключевые и тундровые. Хребтовые реки имеют горный характер, основное питание получают оттаяния снегов и ледников, которое продолжается в течение всего лета, отличаются очень высокой водностью. Ключевые реки менее распространены, их водный режим характеризуется малыми колебаниями уровней и расходов воды. Температура воды постоянна, зимой эти реки не замерзают. Тундровые реки представляют собой типично равнинные потоки, протекающие по заболоченным низменностям.

Для рек Камчатки характерны замедленные процессы самоочищения, поэтому водохозяйственная деятельность в этом регионе должна быть направлена на прекращение сброса неочищенных сточных вод, содержащих органические загрязнения.

РЕКИ САХАЛИНА

Главным водоразделом Сахалина служит Западный Сахалинский хребет. Речная сеть принадлежит бассейнам двух морей - Охотского и Японского.

Всего по территории острова протекает 10 рек, главные из них - Тымь и По-ронан. Обе реки имеют примерно одинаковую длину (около250 км) и площадь водосборов (8 тыс. км²), характеризуются значительной водностью - средние расходы воды превышают 100 м³/с. Остальные реки Сахалина представляют собой короткие и очень полноводные горные водотоки.

Режим рек сложный, с тремя волнами половодий. Весной наблюдается половодье, формирующееся от таяния снега в пределах равнинны частей бассейнов. В начале лета проходит половодье, образующееся за счет таяния снега в горах. В середине лета бывают паводки, вызванные муссонными ливнями

БАССЕЙН АМУРА

Амур - главная река Дальнего Востока - является пограничной рекой России, часть ее водосборной площади находится на китайской территории. Амур образуется от слияния двух притоков - Шилки и Аргуни. Длина реки от слияния до устья составляет 2850 км, площадь водосбора - 2050 тыс. км². По водности Амур относится к числу наиболее значительных рек России: средний годовой расход воды в устье равен 12800 м³/с, среднемноголетний объем стока - 403 км². Река судоходна на всем своем протяжении, большое развитие здесь получили водный транспорт и лесосплав.

В бассейне Амура построено 37 водохранилищ суммарным полным объемом 68676 млн.. м³. Зарегулированы также и отдельные малые реки, на которых создано 29 малых водохранилищ полным объемом от 1 до 10 млн.. м³ (суммарный объем 70,9 млн.. м³) и 5 водохранилищ полным объемом от 100 до 1000 млн.. м³ (суммарный объем 186,2 млн.. м³).

Основная часть водосбора находится под влиянием муссонного климата. Питание реки происходит преимущественно за счет летне-осенних муссонных дождей. Летние паводки становятся причиной частых наводнений, наносящих ущерб населению, проживающему в прибрежной зоне.

Являясь основной водной артерией региона. Амур подвергается мощному антропогенному воздействию. В реку поступает значительное количество недостаточно очищенных сточных вод. Качество поверхностных вод Амурского бассейна варьирует в широких пределах - от "слабо загрязненных" до "грязных" и "чрезвычайно грязных". Основные источники загрязнения – предприятия электротехнической, целлюлознo-бумажной, машиностроительной, горнодобывающей промышленности.

В Амур впадают многочисленные притоки, среди них такие крупные, как Зея, Бурея, Уссури, Аргунь, Шилка.

Длина Зеи составляет 1210 км. В верхнем течении река имеет горный характер, ее долина ограничена высокими склонами. В нижнем течении река выходит на равнину, ее долина расширяется, а русло делится на многочисленные рукава. Зея - река с высокой водностью:

средний годовой расход воды 1800 м³/с. На Зее построена крупная ГЭС и большое водохранилище многолетнего регулирования стока (площадь водного зеркала 2419 км², полный объем 68,4 км³, полезный - 32,1 км³). Зейскин водохозяйственный комплекс используется для гидроэнергетических целен, защиты от наводнений, улучшения транспортных путей.

Река Бурея имеет длину 716 км и также относится к наиболее водным рекам Дальнего Востока: средний годовой расход воды равен 950 м³/с.

Река Уссури набольшей части своего течения является пограничной рекой (с Китаем). Это самая полноводная река Амурского бассейна: средний годовой расход воды составляет около 2000 м³/с. По качеству большинство притоков Уссури относится к классу "загрязненных" или "слабо загрязненных", некоторые малые реки характеризуется как "грязные" либо "очень грязные".

Шилка - левый приток Амура - имеет длину 555 км и почти на всем своем протяжении течет в долине, стесненной горами. Река относительно маловодна:

средний годовой расход воды около 440 м³/с.

При выпадении интенсивных летних ливней Амур, Зея, Бурея и другие реки бассейна часто выходят из берегов и заполняют поймы. В отдельные годы здесь наблюдаются сильные наводнения.

БАССЕЙН ЛЕНЫ

Лена - одна из величайших и самых многоводных рек земного шара. По своей длине (4270 км) она занимает третье место среди рек России и десятое - среди рек мира. Годовой расход воды в устье составляет в среднем 15,5 тыс. м³/с, площадь бассейна 2478 тыс. км², среднемноголетний объем стока 489 км³.

Лена берет начало в Байкальском хребте и впадает в море Лаптевых, образуя дельту площадью 30 тыс. км², почти в 2 раза превышающую дельту Волги. Дельта Лены состоит более чем из 800 проток и множества островов различных размеров и форм.

Река судоходна почти на всем своем протяжении. Ее транспортное значение в условиях сравнительно слаборазвитой сети дорог очень велико. Однако интенсивное судоходство ухудшает качество речной воды и отрицательно влияет ил состояние богатой ихтиофауны. Источниками загрязнения реки являются предприятия золото- и алмазодобывающей промышленности, а также хозяйственно-бытовые сточные воды городов и населенных пунктов.

Главные притоки Лены - реки Витим, Олекма, Алдан, Вилюй.

Витим имеет длину 1820 км, среднегодовой расход воды в устье составляет 2000 м³/с, водный режим аналогичен рекам Дальнего Востока. Река представляет собой горный поток, протекающий в основном по узкой долине, русло изобилует каменистыми порогами со скоростями течения 3-5 м/с.

Длина Олекмы составляет 1810 км, среднегодовой расход воды около 2000 м³/с. Долина реки глубокая и узкая, сжатая горами, в русле часто встречаются пороги, на которых скорости течения достигают 3-4 м/с.

Алдан - правый приток Лены, имеющий длину 2240 км, площадь водосбора 702 тыс. км² и среднегодовой расход воды 5,2 тыс. м³/с, принадлежит к числу самых крупных и многоводных рек России. В верхнем течении Алдан пересекает плоскогорье, в нижнем - межгорную равнину.

Река Вилюй имеет среднегодовой расход 2300 м³/с и характеризуется водностью и ледовым режимом, аналогичным режиму других рек Восточной Сибири.

Из года в год сроки замерзания и вскрытия рек Ленского бассейна почти не меняются. При замерзании в них образуется внутриводный лед, скопления которого забивают русла и вызывают мощные заторы. Лед прочно прирастает ко дну и берегам рек, поэтому весеннее половодье часто идет поверх льда до тех пор, пока он не растает и не оторвется от берегов.

В бассейне Лены создано 12 водохранилищ суммарным объемом 36200,7 млн.. м³. Самая крупная ГЭС построена на р. Вилюй, ее водохранилище имеет площадь 2,2 тыс. км², полный объем 35,9 км³, полезный - 17,8 км³.

БАССЕЙН ЕНИСЕЯ

Енисей - это самая многоводная река России: объем у стока в устье составляет в среднем 585 км³/год, средний годовой расход воды 18,6 тыс. м³/с, длина 3490 км.

Река образуется от слияния Большого и Малого Енисея (у г. Кызыла), впадает в Енисейский залив Карского моря. Бассейн реки занимает обширные области Центральной и Южной Сибири и имеет характерное асимметричное строение: на долю правобережной части, расположенной в пределах Среднесибирского плоскогорья, приходится около 82% поверхности водосбора, слева в Енисей впадают лишь сравнительно небольшие притоки.

Верхний Енисей - это горная река, прорезающая Западные Саяны и отроги Восточных Саян, ее долина представляет собой глубокое ущелье с руслом шириной 100 м. В этой части реки находится так называемый Большой порог, где в половодье скорости течения достигают 5-7 м/с.

Близ Красноярска правый берег образует живописные скалистые обрывы - знаменитые "Столбы".

После впадения Ангары Енисей становится особенно полноводным, местами его долина расширяется до 40 км. В этой части левый склон реки низменный, правый - преимущественно гористый.

Нижний Енисей представляет собой широкий, мощный поток с глубинами до 14-23 м. Многочисленными островами русло реки разделяется на рукава - общая ширина русла достигает 2-3 км.

Огромные гидроэнергоресурсы Енисея способны обеспечить потребности Красноярского края в воде не только на современном этапе, но и в отдаленном будущем. В целом по своим богатейшим природным ресурсам Енисейский бассейн считается одним из самых перспективных для освоения российских регионов,

Наиболее многоводный приток Енисея река Ангара в месте их слияния превышает Енисей по водности. Ангара вытекает из оз. Байкал, ее длина составляет 1779 км, площадь бассейна 1039 тыс. км². На Ангаре ведется крупное гидроэнергетическое строительство. Первая ГЭС - Иркутская - была построена в 1956 г., позже были введены в строй Братская, Усть-Илимская и Богучанская ГЭС.

В бассейне Енисея насчитывается 39 водохранилищ суммарным полным объемом 368768 млн.. м³ в том числе 29 малых водохранилищ полным объемом от 1 до 10 млн.. м³, два небольших - обьемом 136,8 млн.. м³, одно среднее - объемом 116 млн.. м³ и 7 крупных - суммарным полным объемом 368446 млн.. м³. В настоящее время на Енисее действует каскад из трех ГЭС. Это прежде всего Красноярская ГЭС с крупнейшим водохранилищем, площадь водного зеркала которого составляет 2000 км², полный объем 73,3 км³, полезный - 30.4 км³, и Саяно-Шушенская ГЭС, водохранилище которой имеет площадь 633 км², полный объем 22, полезный -14,6 км³. В нижнем бьефе Саяно-Шушенскон ГЭС создана Майнская ГЭС, осуществляющая суточное регулирование за счет небольшого водохранилища, полный объем которого 0,1 км³.

БАССЕЙН ОБИ

Обь - одна из пяти величайших рек земного шара: ее длина (от истока Кагуни) составляет 4345 км, площадь водосборного бассейна 2975 тыс. км², среднемноголетний расход в устьевой части 12,8 тыс. м³/с, объем речного стока 403 км³. Обь начинается от слияния Бии и Катуни в районе Алтая и на всем своем протяжении, кроме истока, представляет собой типично равнинную реку с малыми уклонами и широкой заболоченной долиной, достигающей местами ширины несколько десятков километров. Впадая в Обскую губу Карского моря, река образует дельту с многочисленными рукавами и островами.

Из-за интенсивного хозяйственного освоения качество воды в Оби постепенно ухудшается. В Верхнюю Обь продукты загрязнения поступают в основном со стоком впадающих рек, которые протекают по районам с развитой промышленностью. Помимо прямого сброса сточных вод, на качество поверхностных вод оказывают влияние заболоченные лесные массивы, "обогащающие" водные объекты органическими веществами. Особенно неблагополучная обстановка складывается на реках Обь-Иртышского бассейна, где ведется интенсивная нефтедобыча.

Наиболее крупными притоками Оби являются реки Томь и Иртыш. Иртыш берет начало из ледников на юго-западных склонах Алтайских гор в Китае и по своей протяженности превышает Обь. Верхняя часть водосборного бассейна Иртыша принадлежит Казахстану и зарегулирована двумя ГЭС - Усть-Каменогорской и Бухтарминской.

Речной сток в бассейне Оби зарегулирован в основном малыми и небольшими водохранилищами, их полный объем составляет 1876 млн. м\ Кроме того, имеется 13 средних водохранилищ (суммарный объем 5523,1 млн. м³) и два крупных (58421 млн.. м³). Возле Новосибирска создана ГЭС с водохранилищем комплексного назначения, площадь которого 1070 км², полный объем 8,8 км³, полезный-4,4 км³.

БАССЕЙН СЕВЕРНОЙ ДВИНЫ

Северная Двина - крупнейшая по площади бассейна река европейского севера России. Она образуется от слияния рек Сухоны и Юга, впадает в Двинскую губу Белого моря, формируя дельту с многочисленными рукавами площадью около 900 км². Длина реки составляет 744 км, площадь водосборного бассейна 357 тыс. км², среднемноголетний объем стока 112 км³, устьевой расход 3,5 тыс. м³/с. Северная Двина - типично равнинная река, со сравнительно небольшими уклонами и широкой долиной, русло изобилует множеством песчаных перекатов, затрудняющих судоходство.

БАССЕЙН ПЕЧОРЫ

Печора - это: самая большая по водности и вторая по площади водосбора река Северного края России. Она берет свое начало на склонах Северного Урала, на высоте 677 м над уровнем моря, и впадает в Печорский залив Баренцева моря. Длина реки составляет 1809 км, площадь водосборного бассейна 322 тыс. км², среднемноголетний объем стока 127км³,расход в устье 4тыс. м³/с. От истока до впадения самого большого притока- реки Усы - Печора носит преимущественно горный характер, местами течет в узкой долине (в "трубе"), имеет порожистое и каменистое русло. После впадения Усы Печора становится полноводной, ширина долины достигает нескольких километров. Под влиянием относительно сурового климата на всех реках Печорского бассейна образуется устойчивый и длительный ледостав, продолжающийся 5-7 месяцев в году.

БАССЕЙН КУБАНИ

Кубань - главная река Северного Кавказа - берет начало на склонах Эльбруса и впадает в Темрюкский залив Азовского моря. Длина реки составляет 977 км, площадь водосборного бассейна 45,9 тыс. км² расход в устье 4,3 тыс. м³/с, среднемноголетний объем стока 13,5 км³. Для регулирования стока построено Краснодарское водохранилище. Почти все притоки Кубани берут начало со склонов Большого Кавказа и впадают в реку с ее левого берега. Справа Кубань не принимает ни одного значительного притока, что придает бассейну резко асимметричное строение. В верхнем течении Кубань имеет характер горной реки, в среднем и нижнем - равнинной. Воды отличаются большой мутностью, ежегодно к устью выносится около 9 млн.т взвешенных наносов. В 116 км от устья реку отделяет правый рукав - Протока. Отсюда начинается обширная дельта - ее площадь составляет 4,3 тыс. км². Заболоченная и часто затопляемая в период половодья, она носит название Кубанских плавней.

БАССЕЙН ДОНА

По площади водосбора (422 тыс. км²) это третий, после Волжского и Днепровского, крупнейший бассейн европейской части России. Дон берет начало в северной части Среднерусской возвышенности, на высоте около 180 м над уровнем моря, и впадает в Таганрогский залив Азовского моря, образуя дельту площадью до 340 км². Длина реки составляет 1870 км, среднемноголетний объем стока 39,5 км³, естественный расход в устье 900 м³/с.

Волго-Донским судоходным каналом Дон соединяется с Волгой.

Дон - типичная равнинная река, с широкой поймой, изобилующей рукавами, и характерным для большинства рек этого региона асимметричным строением долины.

Поверхностные воды бассейна загрязняются промышленными, хозяйственно-бытовыми и животноводческими сточными водами, а также поверхностным стоком, поступающим с сельскохозяйственных угодий. Качество воды на разных участках реки характеризуется от "загрязненной" до "чрезвычайно грязной".

Сток Дона регулируется Цимлянским водохранилищем, площадь зеркала которого составляет 2700 км², полный объем 23,85 км³, полезный - 11,5 км³. Для орошения земель и обводнения в вегетационный период из водохранилища в Донской магистральный канал забирается около 2 км³ воды.

БАССЕЙН УРАЛА

Река пересекает Южный Урал, Прикаспийскую низменность и впадает в Каспийское море. По площади водосбора (231 тыс. км²) и длине (2428 км) Урал принадлежит к числу крупнейших рек европейской части России. Однако водность ее незначительна: средний расход воды в низовье составляет 250 м³/с, объем стока в устье - 7,8 км³ в год. По обеспеченности водными ресурсами бассейн Урала относится к дефицитным регионам, основным водопотребителем является промышленность. Для гарантированного водообеспечения на реке построен Ириклинский гидроузел с площадью водного зеркала 260 км², полным объемом 3,26 км³, полезным - 2,2 км³.

БАССЕЙН ТЕРЕКА

Терек - вторая по величине после Кубани река Северного Кавказа - берег свое начало на территории Грузии, к югу от вершины Казбека, и впадает в Каспийское море. Длина реки около 600 км, площадь водосборного бассейна 43,2 тыс. км², среднемноголетний объем стока 11,2 км³, расход в устье 360 м³/с. Воды Терека через Терско-Кумский и другие каналы используются для орошения сельскохозяйственных угодий.

БАССЕЙН ВОЛГИ

Волга - крупнейшая река Европы. Свое начало она берет на Валдайской возвышенности и впадает в Каспийское море, образуя дельту площадью 19 тыс. км².

Водным путем - судоходными каналами - Волга соединяется с Балтийским, Белым, Азовским и Черным морями.

Длина Волги составляет 3530 км, площадь водосборного бассейна 1360 км², средний расход в устье 7960 м³/с, объем стока 238 км³/год. На своем протяжении река принимает около 200 притоков, самые крупные из них - Кама и Ока.

Волга и впадающие в нее реки зарегулированы водохранилищами, образующими Воджско-Камский каскад. Полный объем 12 крупнейших водохранилищ каскада составляет 168, полезный - 80 км³. Все водохранилища используются комплексно: для нужд водоснабжения, энергетики, водного транспорта, ирригации, рыбного хозяйства, лесосплава. На гидроэлектростанциях Волжско-Камского каскада вырабатывается более 20% электроэнергии, производимой всеми ГЭС России.

БАССЕЙН ДНЕПРА

Днепр берет начало из небольшого озера в Смоленской области и на 486 километре от истока пересекает границу России. Основная водосборная площадь находится на территории Беларуси и Украины. Бассейн Верхнего Днепра расположен в лесной зоне избыточного увлажнения. На первых километрах от истока река представляет собой ряд котловин, соединенных узкими и мелкими протоками. По общей длине (2200 км) Днепр занимает третье место в Европе после Волги и Дуная, имеет площадь водосборного бассейна 504 тыс. км², средний расход воды 1670 м³/с.

БАССЕЙН НЕВЫ

Нева берет начало в Ладожском озере, течет по долине, называемой Приневской низменностью, и впадает в Невскую губу Финского залива, образуя вблизи устья целый ряд рукавов и проток, создающих широкую дельту. Площадь водосборного бассейна составляет 281 тыс. км³.

По сравнению с другими крупными реками Нева - короткая река (ее длина всего 74 км), но глубокая (преобладающая глубина на стрежне 8-11 м) и очень полноводная в течение всего года (средний расход воды 2600 м:³/с, средний годовой сток около 83 км³). Нева практически не имеет поймы, берега, как правило, высоки, ширина реки - около 500 м, но есть и очень широкие места - до километра и более. В низовьях случаются наводнения.

Водосборная территория густо заселена. На островах дельты и берегах Невской губы расположен один из крупнейших городов России - Санкт-Петербург, занимающий площадь в 80 тыс. км².

Нева относится к категории умеренно загрязненных рек. Неудовлетворительная водохозяйственная обстановка является прежде всего результатом медленных темпов строительства в Санкт-Петербурге общегородских очистных сооружений и сетей канализации, а также отсутствием на многих промышленных предприятиях локальных станций по очистке сточных вод.

Внутреннее строение Земли

Не просто «заглянуть» в недра Земли. Даже самые глубокие скважины на суше едва преодолевают 10 километровый рубеж, а под водой удаётся, пройдя осадочный чехол, проникнуть в базальтовый фундамент не более чем на 1,5 км. Однако нашёлся другой способ. Как в медицине рентгеновские лучи позволяют уви­деть внутренние органы человека, так при исследовании недр планеты на помощь приходят сейсмические волны. Скорость сейсмических волн зависит от плотности и упругих свойств горных пород, через которые они проходят. Более того, они отражаются от границ между пластами пород разного типа и преломляются на этих границах.
По записям колебаний земной поверхности при землетрясениях — сейсмограммам — было установлено, что недра Земли состоят из трёх основных частей: коры, оболочки (мантии) и ядра.
Кора отделяется от оболочки отчётливой границей, на которой скачкообразно возрастают скорости сейсмических волн, что вызвано резким повышением плотности вещества. Эта граница носит название раздел Мохоровичича (иначе — поверхность Мохо или раздел М) по фамилии сербского сейсмолога, открывшего её в 1909 г.
Толщина коры непостоянна, она изменяется от нескольких километров в океанических областях до нескольких десятков километров в горных районах материков. В самых грубых моделях Земли кору представляют в виде однородного слоя толщиной порядка 35 км. Ниже, до глубины примерно 2900 км, расположена мантия. Она, как и земная кора, имеет сложное строение.
Ещё в XIX столетии стало ясно, что у Земли должно быть плотное ядро. Действительно, плотность наружных пород земной коры составляет около 2800 кг/м³ для гранитов и примерно 3000 кг/м³ для базальтов, а средняя плотность нашей планеты — 5500 кг/м³ . В то же время су шествуют железные метеориты со средней плотностью 7850 кг/м³ и возможна ещё более значительная концентрация железа. Это послужило основанием для гипотезы о железном ядре Земли. А в начале XX в. были получены первые сейсмологические свидетельства его существования.
Граница между ядром и мантией наиболее отчётливая. Она сильно отражает продольные (Р) и поперечные (S) сейсмические волны и преломляет Р-волны. Ниже этой границы скорость Р-волн резко падает, а плотность вещества возрастает: от 5600 кг/м³ до 10 000 кг/м³ . S-волны ядро вообще не пропускает. Это означает, что вещество там находится в жидком состоянии.
Есть и другие свидетельства в пользу гипотезы о жидком железном ядре планеты. Так, открытое в 1905 г. изменение магнитного поля Земли в пространстве и по интенсивности приве­ло к заключению, что оно зарождается в глубинах планеты. Там сравнительно быстрые движения могут происходить, не вызывая катасгрофических последствий. Наиболее вероятный источник такого поля — жидкое железное (т. е. проводящее токи) ядро, где возникают движения, действующие по механизму самовозбуждающегося динамо. В нём должны существовать токовые петли, грубо напоминающие витки провода в электромагните, которые и генерируют различные составляющие геомагнитного поля.
В 30-е гг. сейсмологи установили, что у Земли есть и внутреннее, твёрдое ядро. Современное значение глубины границы между внутренним и внешним ядрами примерно 5150 км, переходная зона довольно тонкая — около 5 км.
Граница наружной зоны Земли — литосферы — расположена на глубине порядка 70 км. Литосфера включает в себя как земную кору, так и часть верхней мантии. Этот жёсткий слой объединяется в единое целое его механическими свойствами. Литосфера расколота примерно на десять больших плит, на границах которых случается подавляющее число землетрясений.
Под литосферой на глубинах от 70 до 250 км существует слой повышенной текучести — так называемая астеносфера Земли. Жёсткие лито-сферные плиты плавают в «астеносферном океане».
В астеносфере температура мантийного вещества приближается к температуре его плавления. Чем глубже, тем выше давление и температура. В ядре Земли давление превышает З600 кбар, а температура — 6000 °С.