5.2.4. Речная фаза влагооборота

Атмосферные осадки, выпадающие на поверхность бассейна, совершают достаточно сложный путь до речных ру­сел (рис. 5.3).

Рис.5.3. Речной цикл влагооборота: х – осадки; у – речной сток, у₁ – склоновый сток, у₂ – почвенный сток, у₃ – подземный сток зоны активного водообмена, Е₁ – испарение с водоемов, Е₂ – транспирация, Е₃ – испарение с почвы, Е₄ – испарение снега, I₁ – инфильтрация, I₂ – фильтрация за пределы зоны активного водообмена, G – ледники, S – снежный покров.

Летом часть жидких осадков задерживается травя­ным покровом и кронами деревьев, откуда затем большей частью испаряется. Вода, достигающая поверхности почвы, смачивает ее верхний слой, заполняет бессточные углубления, инфильтруется в более глубокие слои, а избыток стекает по склонам в ручейковую сеть, а затем в реки или в бессточные водоемы. Чем интенсивнее дождь и больше его продолжительность, тем большее количество воды в виде поверхностного стока попадает в русла. Эта часть дождя и обусловливает резкие подъемы воды в реках - дождевые паводки.

Зимой твердые осадки, за вычетом удерживаемой пологом леса части, накапливаются в виде снежного покрова, а на высоких го­рах при благоприятных климатических и орографических условиях образуют ледники. Таяние сезонного снега происходит с интен­сивностью, значительно меньшей интенсивности паводкообразующих дождей, но продолжительность снеготаяния гораздо больше. Талая вода заполняет бессточные углубления на местности, акку­мулируется в грунте, а остальная часть стекает в реки. В резуль­тате снеготаяния образуется половодье, являющееся характерной фазой режима большинства рек умеренных и высоких широт.

Талая и дождевая вода, проникшая в почву, далее движется несколькими путями. Та часть, которая идет на увлажнение почвы, потом в виде паров уходит в атмосферу - либо путем физического испарения с поверхности частиц грунта, либо транспирацией рас­тениями. Некоторое количество воды скапливается в самой почве на относительно слабопроницаемых слоях и, стекая под уклон (почвенный сток), выходит на поверхность в эрозионных бороздах, оврагах и долинах. Скорость этого стекания обычно невелика.

Растительность, особенно древесная, своей корневой системой способна высасывать воду с глубины до 1.5 - 2.0 м. Поэтому часть воды, просочившейся в нижние слои почвы, расходуется на транспирацию. Вода из почвы может также подниматься по капилля­рам и испаряться с ее поверхности, некоторая часть воды питает подземные водоносные горизонты зоны интенсивного водообмена, откуда она уже со значительным опозданием попадает в реки, обеспечивая их водой в засушливый и холодный периоды. Возоб­новление подземных вод происходит в течение ряда лет, поэтому они служат естественным регулятором речного стока и в много­летнем плане.

Аналогичную роль играют и горные ледники, в которых аккуму­лируется большое количество снега. Таяние их происходит в самые жаркие месяцы. Реки ледникового питания, в отличие от снеговых, имеют повышенные уровни и наибольшую водность летом, обычно в июле - августе.

При движении воды на водосборе происходит не только ее перераспределение, но и существенное качественное изменение. Воды, поступающие в реку, могут иметь разную температуру, степень минерализации, ионный состав примесей, количество твердых частиц. Склоновые воды, быстрее всего достигающие русла, как пра­вило, менее минерализованы, но зато могут содержать больше взвешенных твердых частиц, смываемых с поверхности почвы. Температура их зависит от температуры подстилающей поверх­ности. Почвенные и грунтовые воды содержат больше растворенных минеральных веществ, но меньше твердых взвесей. Разные водо­носные горизонты отличаются по ионному составу и концентрации солей в зависимости от свойств грунта, который промывается во­дой.

Таким образом, количество воды, поступающее в реку, его рас­пределение во времени и качество воды - тесно связаны с климатическими, физико-географическими и геологическими условиями бассейна.