Файл: Давыдов Л.К. Общая гидрология учебник.pdf

языков, выходящих из одного общего фирна, расположенного на вершине горы; каровые, находящиеся в карах; висячие, располо­ женные на крутом горном склоне в неглубокой впадине.

Более сложные д о л и н н ы е л е д н и к и . Среди них различают простые, состоящие из одного потока, сложные, имеющие притоки

ких самостоятельных ледников в области питания или стока. Та­

напоминающих долинные, с общим плоским обширным фирновым бассейном, ледники а л я с к и н с к о г о т и п а — группа ледников с различными областями питания, но сливающихся вместе в ниж­ ней части и образующих единую ледниковую дельту, расположен­ ную на предгорных равнинах.

Ледники занимают свыше 15,5 млн. км2, или более 10% всей суши. Объем льда во всех ледниках на Земле, по последним дан­ ным, достигает 24 млн. км3. Если бы этот лед растаял, то уровень

большинства рек, берущих начало из ледников, относительно не­ велика и только в непосредственной близости к леднику она может достигать 50% годового стока и иногда несколько превышать эту величину. Остальная часть годового стока этих рек формируется за счет других источников питания, главным образом таяния сезон­ ных снегов, залегающих на поверхности ледника и обрамляющих его склонах. По мере удаления от ледника и уменьшения степени оледенения речного бассейна доля ледникового питания заметно уменьшается. Тем не менее наличие ледников в речном бассейне создает совершенно своеобразные особенности режима стока и уровней в течение года и оказывает существенное влияние на из­ менчивость годового стока таких рек, значительно снижая его. Уменьшение коэффициента вариации Сѵ годового стока происходит главным образом за счет повышения стока в годы с малым коли­ чеством осадков, когда доля стока талых вод ледников увеличива­ ется. По данным В. Л. Шульца, для рек ледниково-снегового пита­ ния Средней Азии (Вахш, Зеравшан, Ягноб, Сох и др.) Сѵ обычно не превышает 0,10—0,15. Для равнинных рек исключительно снего­ вого питания, как известно, Сѵ достигает 0,80—0,90 и превышает эту величину.

Реки, в питании которых принимают участие ледники, отлича­ ются растянутым летним половодьем и относительно небольшим колебанием уровней и расходов (тянь-шаньский тип водного ре­ жима, по классификации Зайкова). В начале половодья сток таких рек происходит за счет таяния сезонных снегов как на самом лед­ нике, так и на обрамляющих ледник горных склонах. Увеличение расходов воды происходит медленно, что связано с медленным по­ теплением в бассейне и малыми площадями таяния, а также регу­ лирующей ролью самого ледника. По мере освобождения языка ледника от снежного покрова в питании реки начинают участвовать одновременно талые воды снега и льда. Роль ледникового питания при этом постепенно увеличивается. В зависимости от режима тая­ ния и размера площадей, охваченных одновременно таянием, мак­ симальные расходы в период половодья наблюдаются в июле—начале августа. Спад заканчивается к октябрю.

На общем фоне повышенной волны половодья как на подъеме, так и на спаде наблюдаются отдельные павод­ ки (см. рис. 87). Появление их вызы­ вается сменой погоды и изменением интенсивности таяния. Иногда па­ водки являются результатом быстрого сброса вод из ледниковых озер или других емкостей в теле ледника, вы­

ются человеческими жертвами. Прорывы ледниковых озер изве­ стны во многих ледниковых районах (Альпах, Кордильерах, Ги­ малаях, Скандинавии, Каракоруме и др.).

Анализ водного режима рек, вытекающих из больших ледников, позволяет предполагать, что в первую половину лета происходит

в устьях притоков. Во вторую половину лета происходит отдача этих вод. В соответствии с этим в первую половину лета при одной и той же температуре воздуха расходы воды реки в истоке ее из ледника должны быть меньше, чем во вторую половину лета. Это предположение хорошо подтверждается рис. 154, на котором показана связь между скользящими средними декадными расхо­ дами воды р. Сельдары у истока из ледника Федченко и темпера­ турами воздуха. Очевидно, что подобные соотношения заметны лишь при большом оледенении речного бассейна.

Различная площадь оледенения оказывает существенное влия­ ние на внутригодовое распределение стока. С увеличением площади оледенения возрастает доля стока во второй половине лета (июль— сентябрь) по отношению к стоку за март—июнь в связи с повы­ шением роли ледникового питания. Эта закономерность хорошо прослеживается при сопоставлении параметра В. Л. Шульца б=

ZIvnQ с площадью оледенения бассейна /л% для створов рек,

2 & Q

расположенных вблизи их истоков из ледников.

В летний период на реках, вытекающих из ледников, хорошо выражен суточный ход уровней и расходов. Время наступления максимума и минимума расходов и уровней обычно запаздывает по

і ° С

10

8

6

4

2

О

Рис. 155. Внутрисуточные колебания температуры воз­ духа (t) и уровня воды (Н ) р. Зеравшан вблизи истока из ледника Зеравшанского.

отношению к времени наступления максимума и минимума темпе­ ратуры воздуха. Длительность этого запаздывания различна, что связано с размерами ледника и площадью его одновременного тая­ ния, а следовательно, со временем добегания ледниковых вод до замыкающего створа. Наибольшая суточная амплитуда обычно наблюдается в период наиболее интенсивного таяния и максималь­

По мере удаления от ледника вода в реке нагревается, и тем бы­ стрее, чем меньше водность реки.

Вода рек, вытекающих из ледников, отличается повышенной мутностью и малой минерализацией. Зоной формирования твердого стока таких рек является главным образом зона абляции. К истоку реки вместе с талыми водами в большом количестве поступают про­ дукты выветривания горных пород, скапливающиеся на леднике.

Режим мутности поэтому тесно связан с водным режимом, и максимумы мутности и расходов воды совпадают. Мутность рек, выте­ кающих из ледников, достигает значительных величин. Так, по из­ мерениям в период МГГ, мутность в истоках рек Сельдары, вытекающей из ледника Федченко, и Матчи, вытекающей из Зеравшанского ледника, составляла соответственно 7—8и 9 —10 кг/м3. Мутность резко снижается, если река вытекает не непосредственно из грота ледника, а из озера, подпруженного мореной и собирающего талые воды с ледника.

Малая минерализация талых вод (в среднем 30—50 мг/л) ха­ рактерна для многих горных ледников. Это обстоятельство обес­ печивает относительно небольшую минерализацию вод рек, выте­ кающих из них. Так, по наблюдениям в период МГГ, минерализа­ ция некоторых таких рек в истоках колебалась от 50—60 до 120— 180 мг/л. Повышение минерализации воды реки по сравнению с пи­ тающим ее ледником обязано контакту талых вод с моренными отложениями и выщелачиванию из них наиболее легко раствори­ мых солей. В составе вод обычно преобладает ион НСО'

образуют айсберги. При отламывании айсбергов в море возникают огромные волны, подчас опустошительно действующие на берега, Имеются сведения о волнах, достигающих высоты 30 м и длины 300 м (С. В. Калесник).

Изучение режима горных ледников и режима рек, вытекающих из них, имеет большое практическое значение, особенно для тех районов, где земледелие основано на искусственном орошении и использовании для этой цели вод рек, питающихся талыми водами льда и снега в горах.

ВО Д Н Ы Е Р Е С У Р С Ы

ИИ Х О Ц Е Н К А

Г Л А В А 50. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ И ВОДНЫЙ БАЛАНС ТЕРРИТОРИИ

§224. Понятие о водных ресурсах

Кводным ресурсам относятся все виды воды, исключая воду, физически и химически связанную с горными породами и биосфе­ рой. Они делятся на две различные группы, состоящие из стацио­ нарных запасов воды (см. табл. 1 на стр. 6) и возобновимых запасов, участвующих в процессе круговорота воды и оцениваемых балансовым методом. Для практических нужд необходимы в ос­ новном пресные воды. Возможность использования пресных вод из стационарных запасов крайне ограничена. Это относится, например,

кпроточным озерам, горным ледникам, стационарные запасы ко­ торых нельзя использовать путем изъятия воды из них, не нарушая возобновимых водных ресурсов данного озера, ледника, формируе­ мых в процессе водообмена. Эксплуатация стационарных ресурсов подземных вод, слабо участвующих в процессах водообмена, в ряде случаев возможна без ущерба для возобновимых ресурсов этих вод. Очевидно, это относится и к полярным ледникам, обладающим большими единовременными запасами.

Ни одна отрасль хозяйства не обходится без использования воды. Основными потребителями воды являются городское и сель­ ское хозяйство, промышленность, теплоэнергетика, гидроэнергетика,

судоходство.

Водные ресурсы в их естественном состоянии далеко не всегда соответствуют требованиям хозяйства. Это относится к качеству воды, устойчивости водных ресурсов во времени и распределению по территории. Наиболее высокие требования к качеству водных ресурсов предъявляются при использовании их для питьевого водо­ снабжения. Хорошим качеством должны обладать воды, обеспечи­ вающие жизнедеятельность и продуктивность биосферы, включая воду, расходуемую на неорошаемое и орошаемое земледелие.

По степени пригодности для использования различают водные ресурсы нескольких классов. К самому высокому классу относят