Фазы водного режима рек. Половодье, паводки, межень

Во внутригодовом (сезонном) режиме рек выделяют ряд характерных периодов (фаз) в зависимости от изменения условий питания и особенностей водного режима. Для большинства рек мира различают следующие фазы водного режима: половодье, паводки, межень.

Половодье — это фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон и характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и продолжительным подъемом уровня воды. Оно часто сопровождается выходом воды на пойму; формируется как талыми снеговыми, так и дождевыми водами. Таяние снега на равнинах вызывает весеннее половодье; таяние высокогорных снегов и ледников, а также выпадение длительных и сильных летних дождей (например, в условиях муссонного и тропического климата) — половодье в теплую часть года (т. е. весенне-летнее или летнее половодье). Половодье, особенно обусловленное дождями, нередко имеет многовершинную форму.

Паводок — это фаза водного режима, которая может многократно повторяться в различные сезоны года и характеризуется интенсивным, обычно кратковременным увеличением расходов и уровней воды и вызывается дождями или снеготаянием во время оттепелей. В отдельных случаях расход воды паводка может превышать расход воды половодья, в особенности на малых реках. Различают одно- и многопиковые паводки, одиночные паводки и паводочные периоды, когда на реке проходят серии паводков. Иногда паводок накладывается на волну половодья. Кратковременные резкие паводки, в частности вызванные не метеорологическими факторами, относят уже не к сезонным фазам режима реки, а к кратковременным его нарушениям (разд. 6.7.1).

В половодья (как весеннее, так и летнее) часто происходит заливание речной поймы. За исключением катастрофических случаев заливание поймы — событие обычное, регулярное и поэтому не может быть неожиданным для населения и хозяйства. В отличие от половодья паводки обычно менее регулярны и трудно предсказуемы. Поэтому именно неожиданные дождевые паводки и приводят нередко к катастрофическим последствиям, как, например, случилось летом 2002 г. в бассейне Кубани и в августе 2002 г. в бассейнах Дуная, Влтавы и Эльбы, когда была затоплена часть Братиславы, Будапешта, Праги, Дрездена. В результате осенних паводков на реках Западной Европы погибло более 100 человек, ущерб составил около 20 млрд евро.

В качестве характерного примера рассмотрим формирование и трансформацию паводка на Дунае. В начале августа 2002 г. над Западной Европой расположилась аномально контрастная фронтальная зона, разделяющая влажный тропический воздух темпера турой 28—35 °С и холодный арктический воздух температурой не более 18—23 °С. В этой фронтальной зоне стали формироваться активные циклоны, вызвавшие обильные ливневые осадки. Наиболее сильные дожди в бассейне Верхнего Дуная выпали 6—7 и 11—12 августа. Эти дожди сформировали две волны паводка, которые стали распространяться вдоль Дуная. Ниже по течению реки обе паводочные волны слились в одну и сформировали катастрофический паводок. Наибольшую высоту паводок достиг у городов Пассау, Линц, Вена, Братислава и Будапешт. В ряде пунктов уровень воды поднялся над предшествующим на 6—8 м и превысил «исторический максимум», т. е. оказался наивысшим за весь период наблюдений (не менее 150 лет). На австрийском участке Дуная пик паводка наступил 13—14 августа, у Братиславы 16 августа, у Будапешта 19 августа, на хорватском и сербском участках Дуная 22—23 и 25—27 августа.

Водохранилище Железные Ворота (его плотина находится в 943 км от Черного моря) «погасило» паводок, так как заблаговременно часть полезного объема водохранилища была сброшена в нижний бьеф. Ниже плотины Железные Ворота на Дунае сформировался искусственный попуск высотой 2,5—3,5 м. Его пик наблюдался 28—31 августа. Волна попуска быстро распласталась и к устью Дуная подошла в первых числах сентября 2002 г.

Межень — это фаза водного режима, ежегодно повторяющаяся в один и тот же сезон, характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня и возникающая вследствие уменьшения питания реки. В межень реки обычно питаются только за счет подземных вод. На многих реках России выделяют два периода пониженного стока — летнюю и зимнюю межень. В зоне избыточного и достаточного увлажнения реки обычно имеют устойчивое грунтовое питание, обеспечивающее достаточно высокий сток летней межени. Зимой же малые реки в этих зонах могут иногда промерзать до дна. Сток у таких рек в зимнюю межень меньше, чем в летнюю. В зоне недостаточного увлажнения, наоборот, реки в летнюю межень обычно имеют меньший сток, чем в зимнюю. Малые реки в этой зоне в летнюю межень могут даже пересыхать.

Для характеристики сезонных изменений водного режима рек обычно строят графики изменения расходов воды в течение года (гидрографы) для типичных по водности лет: самого многоводного и самого маловодного года за весь период наблюдений и года, близкого по водности к средней.