Реки – голубые артерии нашей планеты

Рекой называется большой, естественный поток воды, обычно пресноводный, текущий в созданном им русле постоянно или с перерывами. Перерывы возникают, когда вода пропадает в реке в результате испарения, просачивания в почву и т. д.
      Река может быть широкой и глубокой или достаточно мелкой, чтобы человек мог перебраться через нее. Поток воды, меньший, чем река, называется ручьем, ручейком или речушкой.

Реки называют голубыми артериями нашей планеты. Они покрывают весь земной шар и играют огромную роль в жизни всех людей, населяющих нашу Землю. Реки имеются на всех материках. Некоторые текут круглый год. Другие текут сезонно или во влажные годы. Длина реки может быть всего несколько километров, а может быть длиной в тысячи километров и охватывать большую часть континента. Эрозионная сила рек может образовывать геологические чудеса, такие как Гранд-Каньон в штате Аризона, США.

Самые длинные реки в мире — это Нил в Африке и Амазонка в Южной Америке. Обе реки протекают через многие страны. На протяжении веков ученые спорили, какая из этих рек длиннее. Измерение реки сложно, потому что трудно точно определить где у нее начало и где конец. Кроме того, длина рек может меняться в зависимости от того, насколько они извилистые, есть ли на них плотины, растут или отступают их дельты.

Амазонка, по некоторым оценкам, имеет длину от 6259 до 6800 километров. Длину Нила оценивают от 5499 до 6690 километров. Однако нет никаких сомнений, что Амазонка несет больше воды, чем любая другая река на Земле. Приблизительно пятая часть всей пресной воды, поступающей в океаны, поступает из Амазонки.

Не найти двух одинаковых рек. И все же все реки имеют определенные общие черты и проходят одинаковые стадии развития.

Начало реки называется ее истоком. В качестве истока может быть родник, озеро, ледник или болото. Например, истоком реки Ганг в Азии является тающий ледник Ганготри. Тающий снег со склонов Анд дает начало реке Амазонка. Источником реки может быть озеро с вытекающим потоком, например, озеро Итаска в американском штате Миннесота, является истоком реки Миссисипи. Также истоком реки может быть бьющий из-под земли родник. Яркий пример — река Дунай. Ее начало – это родник в горах Шварцвальд (ФРГ).

От своего истока река течет вниз как небольшой ручей. По дороге она подпитывается водой из выпадающих атмосферных осадков и грунтовыми водами.

Относительно небольшие реки, впадающие в более крупные, называются притоками. Например, в реку Амазонка впадает более чем 1000 притоков.

Линейно вытянутое углубление на поверхности земли, по которому течет вода, называется руслом. Русло образуется в результате разрушительной работы водных масс. Можно сказать, что реки прокладывают свой собственный путь. Мелководные участки русел называются перекатами, а глубоководные участки – плесами. Линия наибольших глубин в русле называется фарватером.

Со всеми своими притоками река образует речную систему, название которой дается по названию главной реки. А территория, с которой река со всеми своими притоками собирает воду, называется речным бассейном или водосбором. Нельзя путать речную систему с речным бассейном! Речная система — это совокупность рек, а речной бассейн — это участок суши, на котором расположена эта совокупность рек.

Соответственно, совокупность бассейнов всех рек, впадающих в океан, образует бассейн океана. Есть также бассейны внутреннего стока или бессточные бассейны — территория суши, с поверхности которой вода не стекает в океан. Бассейны внутреннего стока характерны для внутренних частей континентов, которые отгорожены от океанов горными системами. Крупнейшим бассейном внутреннего стока на нашей планете является бассейн реки Волга, которая впадает в изолированное Каспийское море — самый большой замкнутый водоем на Земле, представляющий собой огромное бессточное озеро.

Если соединить на карте мира плавной линией гребни высоких гор на всех континентах, то эта линия, будет не чем иным, как главным водоразделом Земли. И тогда, вроде бы хаотическое, сплетение голубых речных жил распределится на две огромные области речного стока — Атлантическую и Тихоокеанскую.

К Атлантическому региону относятся крупнейшие речные системы мира: Амазонка, Ориноко, Ла-Плата — Парана, Миссисипи, Святого Лаврентия, Макензи, Конго, Нил, Нигер, Обь, Енисей, Лена, а к Тихоокеанскому — Амур, Янцзы, Меконг, Ганг с Брахмапутра, Инд, Шатт-эль-Араб с Евфратом и Тигром, Муррей. Прочие, более мелкие системы, распределяются по этим двум регионам.

Шесть самых длинных речных систем — Амазонка-Укаяли, Нил-Кагера, Миссисипи-Миссури, Янцзы, Обь-Иртыш, Енисей-Ангара имеют протяженность 5-7 тысяч километров.

Все реки получают питание — приток воды из каких-либо источников. Река не может существовать без постоянного питания. В зависимости от источника питание рек бывает дождевым, снеговым, ледниковым, подземным (грунтовым) и смешанным.

Характер питания рек в первую очередь определяется климатическими условиями. Питание дождевой водой характерно для рек в экваториальных и тропических регионах, где никогда не выпадает снег. В районах с холодным климатом большое значение для снабжения рек имеет талая вода. В умеренных широтах питание рек происходит смешанно — в теплое время года реки питаются дождевой водой, а в холодное время года — талыми водами. Реки, берущие начало в высокогорных ледниках, получают воду в результате таяния ледников. Если взаимное расположение подземных (грунтовых) и речных вод создает условия для поступления подземных вод в реку, то можно говорить о подземном питании.

Чаще всего речное питание является смешанным, причем вода поступает в реку из разных источников. Характер питания рек может варьироваться в зависимости от сезона. Так, например, в умеренных широтах зимой река в основном может питаться только грунтовыми водами, весной к грунтовым водам добавляется талый снег, который в этот период становится основным источником питания, а летом река питается грунтовыми водами и дождевой водой.

Потери речной воды происходят в результате ее просачивания в водоносные горизонты (слои горных пород, которые легко пропускают воду) и в результате испарения. Разница между поступлением и потерей воды обеспечивает поверхностный сток реки.

Количество воды в речных системах в любое время составляет лишь крошечную долю от общего количества воды на Земле. 97 % всей воды содержится в океанах, и около трех четвертей пресной воды хранится в виде льда на суше. Почти все остальное приходится на подземные воды. В озерах содержится менее 0,5 % всей пресной воды, во влажной почве около 0,05 %, а воды в речных руслах примерно вдвое меньше — 0,025 %, что составляет лишь около (1/4000) от общего объема пресной воды на Земле.

Характер питания реки определяет её режим — периодические изменения состояния реки, вызванные климатическими условиями и другими физико-географическими свойствами ее бассейна. Режим реки зависит от питания и поэтому в первую очередь определяется климатом. Изменение режима реки выражается в колебаниях уровня воды, ее температуры, скорости течения, количества наносов, переносимых потоком, а также расхода воды.

Речным стоком называют перемещение воды в виде потока по речному руслу. Происходит под действием гравитации. Является важнейшим элементом круговорота воды в природе, с помощью которого происходит перемещение воды с суши в океаны или области внутреннего стока. Количественное значение стока в единицу времени называется расходом воды. Речной сток объединяет поверхностный сток (образующийся в результате осадков и снеготаяния) и подземный сток, формируемый за счет грунтовых вод. Речной сток за год является объективным показателем для определения полноводности реки.

Водность — количество воды, проносимое рекой с её бассейна за отрезок времени (месяц, сезон и так далее) по сравнению с нормой (средним значением) для данного периода.

Различают:

— малую водность (межень);
— среднюю водность;
— большую водность (половодья и паводки) или полноводность.

Для изучения изменения водности рек в течение заданного отрезка времени применяют специальную систему мер — единицы измерения стока.

К единицам измерения стока относятся:

1. Мгновенный (секундный) расход воды — характеризует водность реки в данный момент. Обычно его выражают в кубических метрах (м³/сек).
2. Объём стока реки за некоторый период времени. Объём стока, в зависимости от продолжительности рассматриваемого периода и водности реки, выражается в кубических метрах (м³) или кубических километрах (км³).
3. Модуль стока — количество воды, стекающей в единицу времени с единицы площади водосбора. Измеряется в метрах кубических в секунду с квадратного километра [м³/(с × км²)].
4. Высота слоя стока (слой стока) — отношение объёма стока реки за интервал времени к площади его водосбора (мм).
5. Коэффициент стока — отношение высоты слоя стока за интервал времени к количеству выпавших в бассейне осадков за тот же период. Коэффициент стока выражается безразмерным числом.

В жизни рек различают несколько главных периодов: половодье, межень, ледостав, ледоход.
— половодье — продолжительный высокий уровень воды в русле, который наблюдается ежегодно в определенный сезон;
— межень (маловодье) — длительный низкий уровень воды в русле, который наблюдается ежегодно в определенный сезон;
— ледостав — период наличия неподвижного ледяного покрова;
— ледоход — время движения льдин по рекам.

От половодья следует отличать паводок – случайный, кратковременный подъем уровня воды в реке, вызванный интенсивным таянием снега или ливневыми дождями. Половодье – регулярное и предсказуемое явление. Паводок – случайное явление.

Во время половодий и паводков реки могут выходить из берегов и затоплять прилегающие районы. В зависимости от величины подъема уровня воды это явление можно назвать речным паводком (при умеренном подъеме) или наводнением (при значительном подъеме).

Половодья и паводки могут вызвать очень сильные наводнения. Когда талые или дождевые воды переполняют русла, реки выходят из берегов и затопляют окружающую местность. Возникает серьезная опасность для населения. Бурлящие потоки обладают огромной разрушительной силой. Они сметают дома, выкорчевывают деревья, уничтожают посевы.

История знает множество примеров, когда наводнения на величайших реках мира (Ганг, Хуанхэ, Янцзы, Дунай и другие) охватывали целые страны и вызывали бедствия национального масштаба.

Межень, или маловодье на реках — это тоже серьезная неприятность. После таяния снега или окончания периода дождей подача воды в реки резко уменьшается. И если осадков больше не выпадает, жизненная сила рек быстро снижается: уровни воды в них падают, в руслах появляются отмели и острова. Многие реки полностью пересыхают.

Ледостав происходит только на реках, протекающих в северных и умеренных широтах. Каждый год они впадают в зимнюю спячку. Укрываясь мантией изо льда и снега, они дремлют в течение многих месяцев до весны, и только когда солнечные лучи растопят снег и лед, весенние воды забурлят.

Режим рек может быть естественным и регулируемым. Регулируемый режим характерен для рек, на которых имеются какие-либо гидротехнические сооружения (водохранилища, гидроэлектростанции). Регулируемый режим отличается от естественного режима меньшими колебаниями уровня и расхода воды. При регулированном режиме расход воды в паводки уменьшается, а в межень увеличивается. Регулируемый режим также может наблюдаться в реках, вытекающих из озер или протекающих через озера. Озера уменьшают (“сглаживают”) сезонные колебания уровня и стока воды, накапливают воду во время паводков и отдают ее в межень.

Обратите внимание! Половодье и межень, в зависимости от климатических условий, могут происходить в разное время года. В реках, для которых характерно ледниковое питание, половодье наблюдаются летом, во время таяния ледников, а зимой наблюдается межень. В средиземноморском климате, характеризующемся преобладанием зимних осадков над летними, зимой наблюдается половодье, а летом — межень. В муссонном климате с летними дождями половодье наблюдается летом, а межень – зимой. В умеренно-континентальном климате, который характеризуется холодной зимой и жарким летом, наблюдается весеннее половодье, вызванное таянием снега, и две межени – летняя и зимняя, во время ледостава. А в морском климате и в экваториальной зоне, где осадки выпадают постоянно, половодье наблюдается в течение всего года.

Место впадения реки в другую реку или водоем называется устьем.
Существует три типа устьев рек — дельты, эстуарии и слепые устья.

Дельтой называют широкое трапециевидное устье, в котором русло разделяется на отдельные ответвления — рукава. Дельты образуются, когда море не успевает смывать наносы, принесенные рекой.

Эстуарий представляет собой воронкообразное устье в виде залива. Эстуарии образуются при наличии сильных морских течений, размывающих речные наносы, или в случае выраженного опускания дна в устье реки.

О слепых устьях рек, которые правильнее было бы называть не “слепыми”, а “невидимыми”, говорят в тех случаях, когда река теряется в песках жарких пустынь или уходит под землю.

Участки русла, прилегающие к истоку, называются верховьями или верхним течением рек, а участки, расположенные вблизи устья, называются низовьями или нижним течением. Между верхним и нижним течением находится среднее течение реки.

Устье реки всегда расположено на меньшей высоте, чем исток. Перепад высот обеспечивает течение реки по руслу. Вода в реке движется под действием силы тяжести. Углубление в рельефе, простирающееся от истока реки до ее устья, называется речной долиной. Плоское дно речной долины, затопляемое во время половодья, называется поймой. Склоны долины могут возвышаться над поймой, часто имея ступенчатую форму. Ступени на склонах называются речными террасами. Они возникают в результате размыва берегов водами реки и представляют собой остатки бывших пойм.

Движение воды в реке, называется течением. Течение обычно наиболее сильное у истоков реки. Чем круче склон реки, тем быстрее у реки течение и тем больше у нее кинетической энергии. Штормы также могут увеличить течение. Быстро движущаяся река может перемещать даже большие валуны и уносить их вниз по течению, разбивая их на все более мелкие осколки. Выворачивая и перемещая камни, поток воды изменяет поверхность земли даже больше, чем такие катастрофические события, как землетрясения или вулканы.

В конце концов река покидает возвышенности гор и холмов и выходя на равнины, и ее течение замедляется. Как только река замедляется, она начинает оставлять на дне своего русла часть камней, песка и других твердых материалов, которые были захвачены ею в верховьях. Этот материал называется осадком.

В зависимости от размеров частиц и скорости воды, при переносе осадочных материалов река может использовать следующие процессы:

Растворение – растворимый материал растворяется в воде и переносится вниз по течению.

Образование взвеси – мелкие частицы, такие как тина, ил, находятся в виде взвеси на поверхности реки и уносятся по течению.

Скачкообразное движение – при увеличении энергии реки материал переносится по течению, с последовательным чередованием образования временных взвесей и отложением осадков.

Волочение – в тех случаях, когда валун слишком крупный, или течение воды слишком медленное, он перемещается с помощью волочения – происходит простое перекатывание или скольжение камня по дну реки.

В действительности, породы переносятся вниз по течению самыми различными способами. Материал, который переносится с помощью волочения, например, может начать набирать скорость, столкнуться с материалом, лежащим на дне русла реки, на короткий момент может оказаться приподнятым, превратившись во взвесь. И, конечно же, бывает так, что на протяжении большей части года с частью пород в большинстве рек вообще ничего не будет происходить.

Большая часть отложений наносов происходит на равнинах. Для создания широкой и плоской долины равнин требуются тысячи лет. Здесь река течет медленно, делая S-образные изгибы, которые известны как меандры.

Когда река разливается, она растягивается на много километров по обе стороны от своих первоначальных берегов. Во время наводнений в долине оседают крошечные обломки породы, придавая долине гладкую и плоскую форму. Примером очень плоской и гладкой речной долины является долина реки Миссисипи в Соединенных Штатах.

Реки в 100 раз эффективнее, чем береговая эрозия, переносят в море обломки пород. Скорость переноса осадочной породы эквивалентна среднему снижению земляной поверхности на 30 сантиметров за 9000 лет, что достаточно для удаления всего существующего континентального рельефа за 25 000 000 лет.

Наконец, река впадает в другой большой водоем, такой как океан, море, залив или озеро. Там, где река встречается с океаном или озером, она может наносить так много осадков, что образуется новая земля, дельта. В дельте река делится на множество протоков, и речная вода смешивается с морской или озерной водой. Известный пример дельты — дельта Нила.

Но не все реки имеют дельты. Например, Амазонка не имеет истинной дельты. Сила приливов и течения Атлантического океана не дают здесь накапливаться отложениям.

Почва в дельтах почти всегда плодородная. Например, дельта Нила и дельта Ганга являются основными сельскохозяйственными районами Египта и Бангладеш.

На протяжении своего пути от гор до дельты река не просто течет, она меняет поверхность земли. Она рассекает камни, перемещает валуны и откладывает отложения, постоянно пытаясь расчистить все завалы на своем пути. Конечная цель реки — создать широкую плоскую долину, где она может неторопливо течь к океану.

Разрушая и созидая, реки выполняют огромную работу. Энергия всех рек Земли за год примерно равна энергии, которую необходимо затратить, чтобы поднять груз весом 70 миллионов тонн на Луну с поверхности нашей планеты! А для того, чтобы выполнить работу, которую реки Земли выполняют всего за одну секунду, потребовалась бы сила более 160 миллиардов рабочих.

Выполняя так много работы, меняя облик Земли, сами реки тоже претерпевают преобразования. Они, как и люди, рождаются, живут, стареют и умирают. Только их жизненный путь измеряется несравнимо большими масштабами времени по сравнению с продолжительностью жизни человека.

Изменения во внешнем облике рек происходят с каждым метром их пути изо дня в день, год за годом, от тысячелетия к тысячелетию.
    Как не вспомнить по этому поводу слова, сказанные древним философом Гераклитом и ставшие крылатыми: «Дважды тебе не войти в одну и ту же реку!». Это верно, потому что вода, в которую мы вошли, уже умчалась дальше. Это также верно, потому что каждая река имеет свой собственный характер и только ей одной присущие особенности. Ибо каждая река — это оригинальное, неповторимое дитя природы.

---