Межень реки

Как определяется межень?

Мы вступаем на профессиональную гидрологическую территорию. Для общего понимания достаточно самого распространенного критерия, называемого «изменение объема стока». Время, когда этот объем снижается до 15% от годового объема, можно считать периодом межени. Примечательно, что наука считает наиболее стабильным именно снижение уровня воды в русле. В связи с этим на крупных топографических картах реки изображаются именно такими, какими они пребывают в период межени.

Если говорить о равнинных водотоках средней полосы, для них характерен низкий уровень воды летом. А, например, в горах весеннее таяние снегов растягивается на весь сезон и захватывает лето, когда начинает таять ледовый покров. Потому у горных рек практически не встречается низких меженных уровней. В них всегда сохраняется достаточный запас влаги, в том числе и за счет обильных и частых осадков. В Дальневосточном регионе, где даже в жаркое время нередки паводки, летний пониженный уровень воды тоже наблюдают редко. Это неудивительно, ведь осадки там бывают частые и обильные.

Зажор

Зажором называется скопление шуги и внутриводного льда во время осеннего ледохода и в начале ледостава, создающее стеснение русла на отдельном участке реки и вызывающее подъем уровня до отметок обеспеченностью 10 % и менее. Зажоры наиболее часто возникают во время осенних паводков на фоне отрицательных температур воздуха. Образованию зажоров способствуют уменьшения живого сечения реки, а также изгибы русла реки.

Зажоры могут образовываться у гидротехнических сооружений (водопропускные сооружения плотин, водозаборы, причалы и т.п.) и мостов. В этом случае они могут привести к нештатным режимам функционирования этих сооружений, создать угрозу их повреждения и разрушения. Известно, что наличие напорных плотин способствует продуцированию шуги в незамерзающей полынье за плотиной. Эта шуга может стать причиной зажоров ниже по течению. Сопутствующие ОЯП: наводнения.

Поражающий фактор: подъем уровня воды, воздействие внутриводного льда на гидротехнические сооружения.

Прогноз зажоров осуществляется с помощью ледотермических методов гидрологических расчетов и статистических методов.

Методы борьбы с зажорами в настоящее время считаются малоэффективными из-за сложности явления и значительного количества влияющих факторов в каждом конкретном случае.

7.9. Продолжительность стояния уровней. Расчет рабочего уровня

1. Продолжительность стояния уровней (среднее многолетнее число дней в году, когда наблюдается уровень не выше данного) определяют по материалам Гидрометеослужбы; при необходимости уровни переносят с водпоста на створ перехода.

Для оценки продолжительностью стояния уровней строят график Ну=f(t), где Ну — отметка уровня; t — продолжительность стояния в сутках. Расчет ведут в табличной форме, выписывая для каждого года число дней, в которых уровень был не выше данной отметки. В таблице приводят сумму дней за весь период и средние многолетние значения чисел дней с уровнями, достигающими данной отметки или меньшими.

Проблемы гидроузлов остались с советских времен

Сейчас в Татарстане борются за то, чтобы не допустить прошлогоднего обмеления Волги. Напомним, по данным источников «Реального времени», эта проблема была связана в том числе и с конфликтом экологов Татарстана и представителей Росводресурсов. В Министерстве экологии и природных ресурсов РТ отметили, что в мае 2019 года уровень Куйбышевского водохранилища был выше минимально допустимого по документам: 49,86 метра против 49. А значит, правила не были нарушены.

На днях чиновники Росводресурсов прислали запоздалый ответ на запрос нашего издания. Они своей вины в случившемся тоже не видят и объясняют обмеление неблагоприятными обстоятельствами. В письме замруководителя Федерального агентства водных ресурсов Вадим Никаноров изложил ситуацию с водохранилищами реки.

На Волге и ее притоке Каме эксплуатируют каскад из 11 водохранилищ, они регулируют сезонный сток. Общая полезная емкость водохранилищ составляет 80 куб. км при среднемноголетнем объеме годового стока реки Волги — 257 куб. км. При этом часть объектов каскада и гидроузлов в советский период так и не завершили. Не достроили два гидроузла — Чебоксарский и Нижнекамский. Вододелитель в дельте Волги ввели с ограниченным (временным) режимом эксплуатации. Не завершили и масштабную реконструкцию сельского и рыбного хозяйства в Волго-Ахтубинской пойме и дельте Волги, чтобы адаптировать их к условиям работы каскада, сообщили в ведомстве.

— В связи с этим, в целях обводнения низовий Волги в интересах сельского и рыбного хозяйств, ежегодно, уже более 60 лет в период весеннего половодья выполняют специальный попуск на Нижнюю Волгу в основном за счет водных ресурсов, накопленных в Куйбышевском водохранилище — основном регуляторе стока каскада. Для спуска воды на Нижнюю Волгу разрешается даже направлять часть уже накопленного в нижневолжских водохранилищах запаса воды, — поясняет Никаноров.

Физико-географические факторы и основные фазы водного режима

Географическая зональность. Река является элементом ландшафта и ее режим отражает влияние всего комплекса физико-географических и климатических факторов, свойственных данной природной зоне. Среди них главная роль принадлежит осадкам и их распределению в году, режиму температуры воздуха, испарению и инфильтрации.

На равнинной территории природные факторы изменяются зонально. Соответственно зонально изменяется водный баланс и режим рек. Различают следующие гидрологические зоны (по В. А. Троицкому): очень влажная (тундровая), избыточного увлажнения (лесная), переменного увлажнения (лесостепь), полусухая (степная и полупустынная) и сухая (пустынная).

В горных областях ясно выражена высотная поясность климатов и ландшафтов и соответственно вертикальная гидрологическая зональность. В каждой зоне можно выделить районы, внутри которых однородность гидрологического режима проявляется более четко, чем во всей зоне.

В пределах каждой зоны или гидрологического района реки имеют общие черты водного режима, обусловленные общностью условий формирования стока. Эта общность проявляется в закономерном чередовании периодов повышенной и пониженной водности внутри года, называемых фазами водного режима. Вместе с тем отдельные реки, протекающие в пределах зоны, могут существенно отличаться по режиму, что обусловлено особенностями речного бассейна, являющимися азональными.

Азональные факторы режима рек. К числу их относятся: рельеф бассейна, геологическое строение, степень облесенности, озерность и заболоченность. Известное влияние оказывает также размер бассейна, его форма, а в горах — ориентация склонов по отношению к странам света и влагоносным воздушным потокам. Влияние всех этих факторов сказывается на режиме двояко: они изменяют климатические условия — осадки, температуру воздуха, испарение, а с другой стороны, влияют на добегание воды со склонов в русла и потери на инфильтрацию. Ниже будет показано влияние факторов подстилающей поверхности на отдельные фазы водного режима.

Фазы водного режима. Различают три основные фазы: половодье, межень и паводки.

Половодьем называется ежегодно повторяющийся в один и тот же сезон продолжительный и высокий подъем уровня и расхода воды, обусловленный поступлением воды от главного источника питания реки. Половодье обычно сопровождается затоплением поймы.

Половодье может быть как снегового или снего-ледникового, так и дождевого происхождения. На разных реках земного шара оно проходит в разное время года. На Европейской равнине оно наблюдается весной, в бассейне Амура летом и осенью, а в Средиземноморье — зимой. Начало половодья обычно определяют по дате устойчивого увеличения расхода воды, обнаруживаемого на гидрографе. Это не представляет трудности. Значительно сложнее определить его конец, особенно для рек с высокой естественной зарегулированностью или при частых дождевых паводках. Правильнее всего за конец снегового половодья принимать момент времени, когда через замыкающий створ пройдет остаток талой воды с наиболее удаленной части бассейна. Это делается с помощью данных о сходе снега, а также наблюдений за исчезновением ручьев в балках и оврагах.

Паводки в отличие от половодья характеризуются непродолжительным и быстрым подъемом воды, вызванным ливневыми дождями в теплый период или оттепелями зимой. Они возникают нерегулярно, хотя в некоторых климатических условиях наблюдаются в определенные сезоны года. На реках лесной и лесостепной зоны европейской части СССР, например, они проходят в осенние месяцы, а на реках северо-востока страны (в бассейнах Лены, Индигирки, Колымы) — с июля по октябрь.

Меженью называется период низкой водности, когда река питается преимущественно подземными водами. Летняя межень наблюдается на реках, где снег сходит весной, а летние дожди не настолько значительны, чтобы вызвать подъем уровня воды. Зимняя межень свойственна рекам районов с устойчивой отрицательной температурой воздуха зимой.

Водный режим рек

Во́дный режи́м — изменения
во времени расхода воды, уровней воды
и объёмов воды в водотоках (реках и
других), водоёмах (озёрах, водохранилищах
и других) и в других водных объектах
(болота и другие).

Различают следующие
фазы водного режима: половодье, паводки,
межень, ледостав, ледоход.

Половодье — ежегодно
повторяющееся в один и тот же сезон
относительно длительное увеличение
водности реки, вызывающее подъём её
уровня; обычно сопровождается выходом
вод из меженного русла и затоплением
поймы.

Паводок — сравнительно
кратковременное и непериодическое
поднятие уровня воды, возникающее в
результате быстрого таяния снега при
оттепели, ледников, обильных дождей.
Следующие один за другим паводки могут
образовать половодье. Значительные
паводки могут вызвать наводнение.

Межень — ежегодно
повторяющееся сезонное стояние низких
(меженных) уровней воды в реках. Обычно
к межени относят маловодные периоды
продолжительностью не менее 10 дней,
вызванные сухой или морозной погодой,
когда водность реки поддерживается,
главным образом, грунтовым питанием
при сильном уменьшении или прекращении
поверхностного стока. В умеренных и
высоких широтах различают летнюю (или
летне-осеннюю) и зимнюю межень.

Ледостав — период, когда
наблюдается неподвижный ледяной покров
на водотоке или водоёме. Длительность
ледостава зависит от продолжительности
и температурного режима зимы, характера
водоёма, толщины снега.

Ледоход — движение льдин
и ледяных полей на реках.

Летняя межень

Летняя межень устанавливается в конце мая — начале июня, но часто прерывается дождями, особенно в горных районах. Минимальные летние уровни наблюдаются в августе — сентябре.

Режим стока реки неравномерен, отличается низкой зимней и летней меженью, коротким и высоким весенним половодьем, наличием довольно частых осенних паводков. В годы различной водности сток реки сильно меняется.

На реках с высоким весенним половодьем и низкой летней меженью регулирование стока водохранилищами гидроэлектростанций совпадает с интересами орошаемого земледелия и водного транспорта. Орошаемое земледелие предъявляет в летний период наиболее высокие запросы на воду. Водный транспорт в это время заинтересован в поддержании необходимых судоходных глубин.

План р. Днепра.

Днепр подходит к г. Смоленску со средним расходом в летнюю межень около 20 м3 / сек. Сравнительно слабая заселенность верховьев реки обеспечивает значительную чистоту речной воды даже при входе в пределы города.

Контрольные наблюдательные водопункты опробуются эпизодически — как правило, в период летней межени. Они могут быть использованы для выявления источников загрязнения гидросферы при скрытых порывах трубопроводов, при оконтуривании площади поверхностного загрязнения и в других аварийных ситуациях. На контрольных водопунктах отбирают пробы воды для определения содержания нефтепродуктов, ионов хлора, а также общей жесткости воды.

Величина подземного стока, разгружающегося непосредственно в реку, определяется по гидрометрическим створам в периоды зимней и летней межени или по расчленению гидрографа рек. Гидрологические створы необходимо располагать как ниже, так и выше участка врдозабора.

Гидроэнергетические ресурсы стран Северной Америка ( по Справочные данные по гидроэлектростанциям мира, 1984.

В целом неблагоприятен для хозяйства режим рек, стекающих со Сьерра-Невады, характеризующихся максимумом стока весной и летней меженью. Реки южной части Скалистых гор и Великих равнин снегового питания ( Колорадо, Рио-Гранде, Ред-Ривер и др.), а также реки юго-запада с частично грунтовым питанием ( Сан-Хоакин, Хила в нижнем течении) в летнее время имеют крайне ограниченный сток, однако именно в этих районах исключительно велики потребности в воде орошаемого земледелия.

При невозможности круглогодичных наблюдений, режимные наблюдения должны охватить наиболее характерный период года: от начала паводка до конца летней межени или от межени до конца паводка.

Питание равнинной реки.

Для большинства рек характерны следующие фазы: весеннее половодье, вызванное снеготаянием; летние и осенние паводки от дождей; летняя межень; зимний период.

Основные параметры модели планирования применительно к реализованному варианту расчетов обусловлены схематизацией речной сети и данными о речном стоке в период летней межени маловодных рек, скоростями течения воды в водохранилищах и реках, коэффициентами трансформации загрязняющих веществ и характеристиками самоочищения водных объектов, объемами сбросных вод в разрезе субъектов РФ, а также массами сбросов загрязняющих веществ и технико-экономическими показателями разных способов очистки.

Основные параметры модели планирования применительно к реализованному варианту расчетов обусловлены схематизацией речной сети и данными о речном стоке в период летней межени маловодных рек, скоростями течения воды в водохранилищах и реках, коэффициентами трансформации загрязняющих веществ и характеристиками самоочищения водных объектов, объемами сбросных вод в разрезе субъектов РФ, а также массами сбросов загрязняющих веществ и технико-экономическими показателями разных способов очистки.

На реках Архангельской области контроль качества воды по обязательной программе проводится семь раз в год: во время весеннего половодья — на подъеме, пике и спаде; во время летней межени — при наименьшем расходе воды и при прохождении дождевых паводков осенью — перед ледоставом; зимой — во время зимней межени.

Почему возникает межень

В гидрологии существует несколько объяснений возникновения периода межени. Прежде всего, это естественные причины снижения водности, когда весь приток воды происходит исключительно за счет грунтовых вод. То есть в такие сезоны, когда нет половодья. Традиционно это зима и лето. Осадки в эти сезоны не могут обеспечить нужное количество воды, поэтому русло мелеет. Особенно характерна летняя межень для южных регионов, где небольшие речки могут и вовсе пересыхать, а на дне русла даже появляется растительность.

На состояние русла и возникновение межени влияет и так называемый вегетационный период. Это отрезок времени, когда по берегам и на дне рек активно разрастаются, а после отмирают всевозможные растения. Слишком обильная растительность сказывается отрицательно на состоянии русла. Особенно это характерно для равнинных рек.

Безусловно, межень – это не только смена сезонов. Немало зависит и от средней температуры воздуха, а также самой воды. В засушливое жаркое лето влага очень быстро испаряется и может привести к критическому снижению водности. Определяющими могут стать также скорость течения, глубина потока и тип донной почвы.

Что такое межень: определение и сущность понятия

Итак, мы выяснили, что каждая из рек имеет свой водный режим. Теперь давайте разберемся, что такое межень, какие особенности характерны для этой фазы речного режима.

Межень – это самый низкий уровень воды в реке, а также сравнительно продолжительный период времени, при котором этот уровень сохраняется. Как правило, этот период составляет не менее 10 суток. В это время река питается в основном подземными водами.

В умеренных, а также высоких широтах Северного полушария межень начинается в конце лета или осенью (реже – зимой) и продолжается до начала ледостава. На горных реках она может временно перерываться мощными паводками, вызванными обильными ливневыми осадками.

Чтобы лучше понять, что такое межень реки, следует выяснить, от каких факторов она зависит. К таким факторам стоит отнести:

  • географическое положение бассейна;
  • климатические особенности региона, в котором находится водосбор;
  • рельеф местности;
  • геологическое строение территории;
  • растительность, преобладающая в пределах речного водосбора;
  • степень антропогенного влияния человека.

В целом межень – это довольно непостоянная, изменчивая фаза водного режима, что объясняется «хрупкостью» самой системы реки. Даже самое незначительное воздействие может существенно изменить характер и продолжительность речной межени.

Что такое межень реки?

Межень – это максимально низкий уровень воды в природном водотоке. Также этим термином обозначается временной отрезок, в течение которого отмечается явление.

Термин происходит от слова «межа», то есть «граница». Возможно, в старые времена снижение уровня речной воды было условным знаком смены сезонов, границей между временами года.

В умеренных и субполярных широтах явление наблюдается летом и осенью (иногда зимой). В горной местности может прерываться под воздействием , спровоцированных обильными ливнями.

Выраженность и длительность зависят от следующих факторов:

  • географических координат речного бассейна;
  • климатических условий;
  • рельефа;
  • состава слагающих пород;
  • растительности;
  • степени антропогенного воздействия.

Межень – фаза неустойчивая. Она способна изменить интенсивность и продолжительность под влиянием даже незначительного фактора.

По длительности бывает:

  • кратковременной (10 – 30 суток);
  • продолжительной (более 30 суток).

Зависимость от климатических условий определила существование:

  • летней межени (или осенней);
  • зимней.

Первая начинается после половодья (оно завершается с июля по август в разных регионах), длится до осеннего паводка. Если паводок не наступает, то низкий уровень воды сохраняется до следующей весны. В этом случае говорят о зимней межени, когда приток воды в реку ограничивается морозами.

Фазы водного режима

Различают следующие фазы водного режима: половодье, паводки, межень, ледостав, ледоход.

Половодье — ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водности реки, вызывающее подъём её уровня; обычно сопровождается выходом вод из меженного русла и затоплением поймы.

Паводок — сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды, возникающее в результате быстрого таяния снега при оттепели, ледников, обильных дождей. Следующие один за другим паводки могут образовать половодье. Значительные паводки могут вызвать наводнение.

Межень — ежегодно повторяющееся сезонное стояние низких (меженных) уровней воды в реках. Обычно к межени относят маловодные периоды продолжительностью не менее 10 дней, вызванные сухой или морозной погодой, когда водность реки поддерживается, главным образом, грунтовым питанием при сильном уменьшении или прекращении поверхностного стока. В умеренных и высоких широтах различают летнюю (или летне-осеннюю) и зимнюю межень.

Ледостав — период, когда наблюдается неподвижный ледяной покров на водотоке или водоёме. Длительность ледостава зависит от продолжительности и температурного режима зимы, характера водоёма, толщины снега.

Ледоход — движение льдин и ледяных полей на реках.

Неравномерный в течение года режим питания рек связан с неравномерностью выпадения атмосферных осадков, таяния снега и льда и поступления их вод в реки.

Колебания уровня воды вызываются в основном изменением расхода воды, а также действием ветра, ледовых образований, хозяйственной деятельностью человека.

История термина

О природе происхождения термина мы уже упомянули. Действительно, состояние рек, да и всей природы в целом, в древние времена являлось некой межой и границей перехода от одного сезона к другому. Поэтому межень – это был своеобразный календарь. Недаром ведь все древнейшие цивилизации возникали в руслах рек. Ведь эти водоемы для людей всегда были не только источником пищи, но и средством связи и получения информации.

Позже состояние русла стало играть ключевую роль в судоходстве, ведь по ним на протяжении тысячелетий осуществлялись все торговые и пассажирские потоки. А если вдуматься, межень реки это движение в значительной степени осложняло. Именно отсюда пошли знаменитые бурлаки. Целые ватаги крестьянских мужиков тянули на канатах огромные баржи, зачастую еще и груженные товаром. А на реке Суре даже существовали женские артели бурлаков.

Дождевые паводки

Зависимость высоты паводков от гидрометеорологических факторов. Высота паводков различна в разных физико-географических районах. Она определяется климатом и ландшафтными особенностями территории, но зависит также от площади бассейна — модуль максимального стока уменьшается с увеличением бассейна. Поэтому, сравнивая модули разных рек, всегда следует учитывать размеры бассейна.

В данном бассейне величина паводкового стока зависит: а) от характеристик дождя — слоя выпавших осадков, их интенсивности и продолжительности, б) от влагонасыщенности бассейна к началу дождя — дефицита влаги в почве и наличия воды на поверхности.

При слабых, хотя и продолжительных дождях почва в состоянии поглощать всю воду и значительные паводки не образуются. Наиболее опасными являются интенсивные и продолжительные ливни. Если дожди следуют друг за другом в течение нескольких дней, например в случае прохождения серии циклонов, то каждый последующий дождь будет более эффективным с точки зрения формирования стока, так как насыщенность бассейна влагой постепенно повышается. Обычно большие паводки как на равнине, так к в горах образуются при продолжительных ливнях.

Основные потери дождевых осадков происходят в результате инфильтрации в почву. Часть воды расходуется на смачивание растительности и заполнение бессточных углублений. В лесу вода задерживается в моховом покрове и в подстилке, а в болотистой местности идет на насыщение торфяной массы. Испарение играет роль главным образом в промежутках между дождями.

Наиболее благоприятные условия для образования паводков наблюдаются после весеннего снеготаяния, когда почва увлажнена до состояния наименьшей влагоемкости. Летом почва иссушается испарением и транспирацией и способна интенсивно поглощать воду. Осенью вследствие уменьшения испарения и возрастания осадков инфильтрационная способность снова понижается.

В соответствии с ходом влажности почвы изменяется и паводкообразующая эффективность осадков. Сразу же после схода снега коэффициент дождевого стока высок. В горных странах (Кавказ, Средняя Азия, Алтай, Саяны) в отдельные паводки он может достигать 0,70-0,80, а на водосборах Дальнего Востока, даже залесенных, повышаться до 0,85-0,95. Летом величина его понижается, но затем снова возрастает к осени.

В некоторых районах нашей страны наблюдаются зимние паводки, возникающие при сильных оттепелях, иногда сопровождающихся дождями. Интенсивность зимних паводков связана с температурой воздуха, а также жидкими осадками. Наиболее значительные зимние паводки наблюдаются в западной части европейской территории страны как в лесной, так и в степной зонах.

Изменение высоты паводков в зависимости от площади водосбора. Исследуя распределение максимального (снегового и дождевого) стока по территории европейской части СССР, Д. И. Кочерин в 1926 г. пришел к выводу, что модули «во всех климатах и районах зависят от площади бассейна, всегда убывая с увеличением площади и возрастая с уменьшением ее». Характер этой связи, как установлено в дальнейшем, меняется по территории. Особенно явно она выражена в южных районах, где паводки образуются от ливней, очень интенсивных, но охватывающих сравнительно небольшие площади.

Интенсивность ливня быстро убывает по мере удаления от его центра и тем быстрее, чем больше сама интенсивность. Это и объясняет быстрое убывание модуля паводкового стока с увеличением водосбора. Кроме того, с возрастанием водосбора усиливается влияние неодновременности добегания вод с разных его частей.

В более северных районах, где преобладают дожди обложного характера, а также в районах муссонного климата, как например на Дальнем Востоке, связь максимальных дождевых модулей с площадью проявляется слабее.

Кто больше страдает – природа или люди?

Критично низкий уровень воды в реке, озере – это причина многих бед экосистемы и человека. В числе отрицательных последствий – ухудшение экологической обстановки в регионе, возникновение перебоев с питьевой водой, уменьшение объемов перевозки грузов и пассажиров речным транспортом, приостановка судоходства.

Уменьшение водных запасов отрицательно влияет на состояние флоры в регионе, изменяется баланс растений в пользу более выносливых, приспособленных к условиям засушливого климата. Уменьшается количество представителей фауны, часть из них погибает, другая – покидает прибрежные районы в поисках новых водных источников.

Во многих регионах реки являются источником питьевой воды, низкий уровень влияет на объемы потребления и на снижение качества воды. Страдает транспортная система региона, если она «завязана» на использовании водного транспорта.

Средний уровень воды в реках гарантирует, что сельскохозяйственная отрасль будет функционировать в обычном режиме, все необходимые показатели будут соблюдаться. Растения получат достаточные объемы воды, дадут ожидаемый урожай.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий