Реки

Реки — водотоки с поступательным движением воды, хотя бы во время максимального уровня воды. В поперечном сечении выделяют следующие основные морфологические структуры реки (Рис. 4.1).

Период, в который вода течёт по руслу, называют меженный период, или межень.

Во время половодья или паводков русло не вмещает всю текущую по реке воду, и река разливается, заливая пойму. Пойму с боков ограничивают более или менее крутые склоны — коренные берега, появляющиеся в результате эрозионной деятельности реки при её разливах.

Подземный сток также идёт в сторону реки, в результате у коренных берегов появляются участки с более высоким увлажнением, часто превращающиеся в болота. Вода течёт по реке из-за того, что она имеет потенциальную энергию, равную разнице высот в данной точке и в конце реки.

Общим базисом эрозии для почти всех рек является уровень моря. Реки, принадлежащие к водосборным бассейнам, не имеющим стока в Мировой океан, могут иметь иной базис эрозии.

Например, базисом эрозии для Волги является уровень поверхности Каспия, расположенный в настоящее время примерно (уровень варьирует от года к году) на 28 м ниже уровня океана.

Если река протекает через озеро (водохранилище), то уровнем эрозии для её участка выше озера будет уровень воды в нём. При изменении базиса эрозии (даже уровень Мирового океана не является постоянным, см. Главу 5) эрозионная деятельность реки меняется.

Следами более высокого положения базиса эрозии являются террасы — следы былых пойм реки. Совокупность поймы реки и её надпойменных террас образует долину реки.

В плане выделяют следующие основные морфологические структуры реки. Исток — место, где в русле реки появляется течение. Устье — место, где река впадает в другую реку, озеро, море или заканчивается иным образом, как, например африканская река Окованго, заканчивающаяся обширной дельтой в пустыне.

На протяжении реки сравнительно длинные, глубокие изогнутые участки (плёсы) чередуются с более короткими мелкими прямыми участками (перекатами). Из-за действия силы Кориолиса поток воды в реке стремится отклониться вправо в Северном полушарии и влево в Южном. При этом она размывает соответствующий коренной берег. Продукты эрозии течение частично сносит вниз, частично откладывает в пойме.

Старое русло постепенно отделяется от нового русла, сначала с расположенного выше по течению конца, такое полуотделённое старое русло называют затон. Затем затон отделяется и с нижнего края и превращается в старицу.

Сила Кориолиса оказывает воздействие не только на русло реки, но и на пойму в целом, которая стремится сместиться в соответствующем направлении. Поэтому в Северном полушарии правые берега долины реки обычно не имеют террас (их могут имитировать оползни).

Кроме русла, затонов и стариц на пойме могут быть и другие пойменные водоёмы, образующиеся в результате заливания рекой во время половодья понижений рельефа. Часто вдоль русла реки тянутся прирусловые валы, за которыми пойма вновь снижается.

В реку впадают притоки (tributaries), в них в свою очередь впадают свои притоки и т. д. Самые мелкие притоки называют реками первого порядка, реки, в которые они впадают — реками второго порядка и т. д. Совокупность всех этих рек, ручьёв и т. п., впадающих в главную реку, называют речной системой (riverain, или riverine system).

В речную систему включают также озёра и болота, питающие своими водами реку. Помимо этого к реке относят её дельту или эстуарий. Дельтой обычно называют более или менее обширное устье, состоящее из большого количества проток и островов.

Дельты образуют реки со сравнительно большим твёрдым стоком (количеством влекомых водой твёрдых частиц: песка, детрита, остатков растений и т. д.), у которых базис эрозии находится в современном положении сравнительно долго. Образованию дельты способствуют также примыкающие к ней морские (озёрные и т. п.) мелководья.

Эстуарии образуют реки, базис эрозии которых сравнительно недавно поднялся, в результате чего море затопило часть бывшего русла. В местах бывшего оледенения реки обычно впадают в долины, выработанные ледником (фьорды).

Реки соединяют озёра и болота в единую сеть. Площадь, с которой происходит сток в реку, называют водосборным бассейном. Водосборные бассейны рек разделяют водоразделы.

Главный водораздел Земли, проходящий по основным горным хребтам, делит Евразию, Америки и Африку на два главнейших водосборных бассейна (slope) — арктоатлантический и индо-пацифический, Австралия целиком находится в индо-пацифическом водосборном бассейне (Рис. 4.2); при этом аркто-атлантический водосборный бассейн значительно богаче реками, чем индо-пацифический. Антарктида практически лишена населённых пресноводных водоёмов.

Некоторые морфометрические характеристики крупнейших рек России и мира приведены в Табл. 4.1. Обратите внимание на то, что твёрдый сток мало связан с общим.

Река с наибольшим стоком — Амазонка — имеет твёрдый сток в пять раз меньший, чем у Ганга с Брахмапутрой, сток которых почти в 6 раз меньше, чем у Амазонки. Удельная же величина твёрдого стока (количество твёрдого стока на единицу общего) Амазонки на три порядка меньше, чем у протекающей в наиболее населённой стране мира Хуанхэ.

Из-за очень высокого содержания взвеси воды Хуанхэ имеют жёлтую окраску (название в переводе с китайского означает Жёлтая) и плотность большую, чем плотность морских вод. Поэтому, если обычно пресные воды в устье растекаются по поверхности моря (в Северном Ледовитом океане в результате пресного стока образуется распреснённая линза, покрывающая почти весь океан), то воды Хуанхэ «подныривают» под морские. Всего лишь 15 крупнейших рек дают 90% общего твёрдого стока в Мировой океан.

Из водосборного бассейна в реку может попасть больше органического вещества, чем может быть окислено, и в реках могут возникать заморы.

Например, зимой в Оби поступлению кислорода препятствует ледовый покров. Поступающая с болотистого водосбора вода богата органикой. На окисление этой органики расходуется весь кислород, после чего начинаются заморы, распространяющиеся на десятки и сотни километров по течению.

Заморы наблюдают и в Амазонке в начале сезона дождей, когда река заливает богатые органикой почвы. Аналогичные заморы возникали и в водохранилищах при их заполнении.

Облик, состав и структура экосистем водотоков меняется по их течению. Характер этих изменений просуммирован в Табл. 4.2.

Организмы, обитающие исключительно или преимущественно в реках называют реофильными. Растительность текучих вод умеренных широт образована укоренившимися вегетативными побегами, принесёнными из водоёмов со стоячей водой. В дальнейшем размножение их происходит также только вегетативно.

У этих покрытосеменных растений нет ни проводящей ткани, ни приспособлений, предохраняющих их от потери влаги. Особенно разнообразны Podostemaceae в Южной Америке. Большое число видов в семействе объясняется их узкими ареалами, иногда ограниченным единственным водопадом.