БСЭ1/Реки

Материал из Wikilivres.ru
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Реки
Большая советская энциклопедия (1-е издание)
Brockhaus Lexikon.jpg Словник: Рави — Роббиа. Источник: т. XLVIII (1941): Рави — Роббиа, стлб. 553—556


РЕКИ (речки, ручьи), представляют собой текучие поверхностные воды суши, принимающие участие в общем круговороте воды. Они образуют речные системы, в состав к-рых входят главная река и притоки. Поверхность, с к-рой происходит сток поверхностных и подземных вод, называется бассейном реки. Ложбины, в к-рых протекают Р., носят название долин (см.). Наиболее пониженная часть долины, где происходит сток речных вод, называется руслом Р.; различают весеннее русло, или пойму, к-рая периодически наполняется водой Во время паводков, и меженное русло, по к-рому сток проходит в течение всего года. — Сложный процесс существования Р., слагающийся из питания, течения, колебаний уровня, термич. и химич. изменений воды, ее расхода и т. п., называют «жизнью реки». Это выражение является условным, подобно терминам «молодость», «зрелость», «старость» реки. Под питанием Р. разумеется «совокупность факторов, обусловливающих приток воды в реку, размеры этого притока, распределение его в пространстве и времени и способы достижения водой речного русла» (Великанов). Основные категории питания — ливневое (дождевое), снеговое (или ледниковое), грунтовое (см. Питание рек и озер).

Движение воды в Р. является, как правило, турбулентным (см.. Турбулентность), т. е. таким, когда скорость движения в каждой точке потока непостоянна по величине и направлению (пульсирует). Характерной чертой турбулентного течения являются водовороты (завихрения), к-рые легко наблюдать во всякой быстрой Р. Скорости течения в различных точках поперечного сечения Р. неодинаковы. Линия, соединяющая места наибольших скоростей последовательных поперечных сечений, называется динамич. осью Р. Линии равных Скоростей называются изотахами. Средняя скорость течения Р. определяется формулой Шози: , где — коэффициент, зависящий, гл. обр., от трения (характера русла), — гидравлический радиус реки, т. е. отношение площади поперечного сечения к длине смоченного периметра (при большой ширине и малой глубине реки к близок к средней глубине); — уклон поверхности реки (на единицу длины). Скорость течения определяется поплавками или гидрометрическими вертушками разных типов. Скорость течения медленных равнинных рек — ок. 0,5 м/сек. У больших Р., Даже при значительном падении, она редко превосходит 3 м/сек., доходя у горных речек до 5—6 м/сек.

Расход воды в Р. определяется формулой , где есть количество воды, протекающее через данное живое сечение в единицу времени, — площадь живого сечения, — средняя скорость течения. при данном поперечном профиле зависит от высоты уровня, а есть функция и от уровня воды и от уклона поверхности, меняющегося с прохождением паводка. Следовательно, при одной и той же глубине расходы могут быть разные, в зависимости от величины уклона (в пределах 8—12%). Однако в основном существует прямая связь расходов с уровнем. Уровень Р. измеряется периодически на водомерных постах. Простейшие водомерные наблюдения производятся при помощи рейки. Графики годового хода уровня различных рак зависят от климатических и ландшафтных условий и могут быть различными (у больших рек) в разных частях Р. Так, для рек СССР выделяют следующие типы — I. Равнинные Р.: 1) с небольшим бассейном — резкий максимум весной и возможные ливневые паводки летом (Верхняя Волга); 2) с большим бассейном — значительное половодье весной, с плавным спадом, отсутствие резких подъемов в остальное время (Средняя Волга, Средний Днепр); 3) нижнее течение больших Р. (Волги, Днепра) — половодье средней величины, сглаженный график; 4) приморские участки с колебаниями уровня от ветров или приливов (Сев. Двина, Нижний Днепр). — II. Озерные реки — половодье и паводки сглажены (Волхов, Свирь). — III. Заболоченные реки — слабые и медленные колебания уровня (притоки Верхней Припяти). — IV. Горные Р.: 1) начинающиеся из ледников, с малым бассейном (Терек, Малка) — резкие суточные колебания уровня, ливневые паводки; 2) Р. ниже снеговой линии с небольшим бассейном — слабый весенний подъем, катастрофические ливневые подъемы (Катунь, Чемал); 3) Р. с большим бассейном и суммарным режимом (Кура).

Характерными для Р. являются горизонты (уровни) половодья: самый низкий летний, зимний, средний и некоторые другие. Особое значение имеет моженный горизонт и горизонт высоких вод. Половодьем называется подъем воды, являющийся обычно результатом таяния зимних запасов снега. Высота и продолжительность половодья зависят от предвесенней и весенней погоды, толщины и плотности снега, насыщенности почвы водой, степени ее промерзания, количества и интенсивности весенних осадков и одновременности хода, половодья в разных частях бассейна. Половодье в верхнем течении имеет значительную амплитуду, резкое начало и конец, в среднем течении высота подъема и продолжительность половодья еще больше, наступление его позднее, подъем и особенно спад положе; в нижнем течении высота подъема гораздо меньше, срок наступления еще позже, подъем и спад глаже. Паводки, т. е. повышения уровня воды, вызываемые дождями, очень характерны для Р. За исключением зимы и самого низкого уровня летом, горизонты воды в Р. в значительной мере обусловливаются паводками. Условия, благоприятствующие развитию паводка, — это малая величина бассейна, слабая водопроницаемость почвы, пересеченный рельеф с крутыми склонами, безлесье. Особый характер имеют колебания уровня в устьях Р., где решающее значение может иметь сила и направление ветра (Нева, Дон). В морях с приливами иногда наблюдается столкновение речного и приливного течения, поддерживающее высокий уровень («маниха» на Северной Двине). Иногда приливная волна, входя в устье реки, образует вал, высотой до 5—6 м (Амазонка), идущий вверх по реке, — «маскарэ», или «бор».

Энергия Р., т. е. их способность производить работу, пропорциональна массе воды и квадрату скорости течения. Часть этой энергии расходуется на перенос частиц грунта во взвешенном состоянии. Чем больше скорость потока, тем больше взвешенных частиц он может нести и тем крупнее могут быть эти частицы. Максимальный перенос взвешенных наносов происходит в половодье и паводки, когда повышены скорости течения, Аму-дарья выносит за год 570 млн. т. взвешенных наносов, Ян-цзы  — 253,2 млн., Дунай  — 82,1 млн., Рона  — 7,1 млн., Эльба  — 630 тыс. т. Помимо взвешенных наносов в твердый расход включаются и материалы, перекатываемые рекой по дну. По Эри, масса (вес) твердых тел, передвигаемых течением по дну Р., пропорциональна шестой степени скорости течения: , где — масса тел, — постоянный множитель, зависящий от формы перекатываемых частиц и характера поверхности дна, — скорость.

Общее количество работы, производимой Р., равно весу стекающей воды, помноженному на высоту ее падения. Большая часть этой работы выражается в преодолевании внутреннего сопротивления движения воды, меньшая часть — в преобразовании земной поверхности. Работа Р. включает в себя следующие процессы: 1) эрозию или размыв, 2) перенос (транспорт) материалов: а) влечением по дну, б) во взвешенном состоянии, в) в растворе; 3) аккумуляцию или отложение. — Соотношение между переносной силой реки и переносимым ею материалом может быть трех родов: 1) , тогда живой силы хватает только на перенос; эрозии и аккумуляции в данном месте нет; 2) — живой силы больше, чем надо для транспортирования наносов, — Р. эродирует русло; 3) — груза слишком много для данной живой силы — Р. отлагает наносы. Эти три типа соотношений в применении к целой Р. соответствуют приблизительно ее зрелости, юности и старости; в зрелой Р. они характеризуют соответственно среднее, верхнее и нижнее течения. Морфологически молодые Р. в направлении и формах своего русла зависят только от первоначального рельефа страны. Для Р. с невыработанным профилем (молодой) характерным является наличие гряд твердых пород — порогов (см.) (более или менее преграждающих фарватер и увеличивающих падение Р. и скорость ее течения) или даже водопадов (см.). В процессе своего развития река деформирует свое русло, создавая его специфические формы. В зрелых Р., с выработанным профилем, распределение уклонов в общем подчиняется известной закономерности: наибольшие уклоны — в верхнем течении, наименьшие — в нижнем, среднее течение характеризуется средним уклоном.

Морфология зрелого русла определяется законами Фарга, устанавливающими связь между очертаниями Р. в плане и рельефом ее дна: 1) большие глубины — у вогнутых берегов, отмели — у выпуклых; 2) чем больше кривизна, тем резче выражены глубины, максимуму кривизны соответствует максимум глубины и наоборот; 3) наибольшая глубина лежит ниже вершины вогнутого берега на ¼ длины извилины; 4) плавность очертаний Р. в плане соответствует плавности продольного профиля ее дна. Глубокие части русла — плёсы — в зрелой Р. разделяются мелкими — перекатами. Характерным для зрелой равнинной Р. является образование меандр (см.). Меандрирование приводит к образованию стариц (см.) и спрямлению (временному) русла. Если Р. замедляет свое течение в связи с уменьшением уклона (падения) настолько, что перестает производить работу эрозии и переноса, в ней накапливается много наносов, она мелеет, частично застаивается и заболачивается, достигая, так. обр., стадии старости. Черты старости начинают сказываться прежде всего в дельте Р. (см. Дельта). В результате тектонических изменений, способствующих понижению базиса эрозии, может произойти омоложение Р.

Р., протекающие в районах с низкими температурами, замерзают иногда на несколько месяцев. Так, например, Ангара бывает покрыта льдом до 7 месяцев. Перед замерзанием Р. и после ее вскрытия происходит ледоход, нередко вызывающий разрушение берегов и образование заторов в русле Р. (в виде как бы ледяных плотин). Необходимо отметить, что в период замерзания Р. происходит образование т. н. глубинного льда (донного льда, шуги), к-рый, скопляясь в русле Р., является, причиной заторов; из других явлений зимнего режима должны быть отмечены полыньи, наледи, торосы (см.).

Использование рек. Р. используются как пути сообщения, источники гидравлич. энергии, для водоснабжения (орошение); кроме того, Р. имеют громадное значение для рыболовства.

Правовой режим. Использование рек СССР для судоходства, рыбной ловли, водоснабжения, ирригации, энергетич. промышленности и других нужд народного хозяйства Союза регулируется теми же нормами, к-рые регулируют использование для этих целей других естественных водоемов (озер и т. п.) и водных потоков. Р., используемые для судоходства и сплава, относятся (вместе с озерами и каналами) к внутренним водным путям Союза ССР, правовой режим к-рых определяется Уставом внутреннего водного транспорта. В отличие от моря, плавание по Р. и другим внутренним водным путям СССР, как правило, разрешается только судам, плавающим под флагом СССР. Заход судов, плавающих под иностранным флагом, допускается только в устье рек СССР, указанных в списке, утверждаемом Народным комиссариатом речного флота по соглашению с Народным комиссариатом внешней торговли.

Лит.: Огиевский А. В., Гидрология суши, М. — Л., 1936; Великанов М. А., Гидрология суши, 3 изд., М. — Л., 1937; Близняк Е. В., Производство исследований рек, озер и водоразделов..., 4 изд., М., 1936.