3.2. Гридрология

Исландия не только страна огня и льда, но и страна воды. Обилие влаги здесь составляет, пожалуй, самую типичную особенность ландшафта. В условиях влажнго климата, легко размываемых пород и пересеченного рельефа возникла довольно густая сеть коротких рек с немногочисленными притоками. Только четыре реки имеют длину более 160 км: Тьоурсау, Йёкульсау-ау Фьёдлум, Хвитау-Элфусау и Скьяульфандафльоут.

В пределах третичных базальтовых плато на северо-западе и востоке Исландии речная сеть наиболее зрелая, многие долины в поперечном сечении имеют U-образную форму, характерную для трогов; продольные профиля рек довольно плавны. В этих районах высокие водопады встречаются в местах впадения молодых висячих боковых долин в троги. В остальной части страны речная сеть молода, на всех реках множество порогов и водопадов, продольные профили рек ступенчатые. Самый боль­шой водопад — Хауифосс (130 м) расположен на реке Фоссау, правом притоке Тьоурсау.

Таблица 3.

Площади бассейнов крупных рек Исландии (в км³)

Йёкульмау-ау-Фьёдлум	7950
Тьоурсау	7530
Хвитау-Элфусау	6100
Скьяульфандафльоут	3 860
Херадсвётн	3650
Хвитау-и-Боргарфирди	3 550
Йёкульсау-ау-Даль	3 500
Лагарфльоут	2 900
Бландау	2 370
Лаксау (в Судур-Тингейярсисла)	2 150

По гидрологическим особенностям Кьяртанссон (1965) выделяет в Исландии три типа рек. В несколько измененном виде эта классификация используется в практической деятельности гидрологического отдела Государственного энергетического управления Исландии.

К первому типу относят реки ледникового питани их легко отличить по мутному, молочно-белому цвету воды из-за взвешенных илистых частиц (ледниковой мути). Эти реки берут начало у края ледников; помимо взвешенного ила они переносят по дну значительно количество крупнозернистого материала. Обычно реки разветвляются на многочисленные, часто меняющиеся рукава и протоки и образуют зандровые поля у края ледника (Скейдараурсандур), а иногда и далеко от ледникового края (Херадссащгур, Келдухверфи).

Для рек ледникового питания характерны значительные сезонные колебания стока. Максимум обычно при ходится на июль и начало августа (таяние льда в горах), а минимум — на январь —февраль, когда расход уменьшаются примерно втрое по сравнению с летом. Вода в этих реках очень холодная. В самый разгар лета ее температура поднимается всего на нескольк градусов выше нуля. Даже привыкших к холоду исландских пони приходится силой загонять в ледяную воду во время переправ.

Довольно значительны суточные колебания стока, зависящие от температуры воздуха и абляции у края лед ника. В ранние утренние часы расходы наименьшие, днем, особенно при сильном нагревании поверхности или во время теплых дождей, абляция и сток возрастают причем максимальные расходы бывают ночью. На реках ледникового питания время от времени происходят катастрофические паводки, вызванные подледниковымй вулканическими извержениями. К первому типу относятся многие крупные реки, в том числе Тьоурсау и Йёкульсау-ау-Фьёдлум, самые большие в стране.

Реки второго и третьего типа часто объединяют на том основании, что они не связаны с ледниковым питанием и вода в них прозрачного цвета. Исландцы назы­вают их «реками, несущими воду с гор». Сюда относятся реки дождевого и снегового питания, для которых типичны значительные колебания расходов. Максимальный сток приходится на весенние месяцы, когда тает снег, а минимальный — на конец лета, перед началом осенних дождей. Температура воды этих рек сильно колеблется, следуя примерно измене­ниям температуры воздуха (когда она выше 0°). Реки замерзают очень быстро, и во время сильных морозов мощность льда может быть довольно велика. В случае оттепели лед взламывается и начинаются бурные зимние паводки. При этом сток достигает максимума. Реки дождевого и снегового питания — наиболее распростра­ненный тип исландских рек. Реки эти отличаются боль­шой эродирующей способностью и значительным твер­дым стоком.

К третьему типу относятся реки грунтового питания с равномерным водным режимом; их сезонные и даже суточные колебания незначительны. Паводки бывают очень редко. Эти реки обладают малой эродирующей способностью, их воды имеют практически постоянную температуру. Нередко реки берут начало у края лавовых полей, где выходят грунтовые воды. Замерзают они ред­ко. Их часто используют как источник гидроэнергии. К данному типу относят Сог,Лаксау и многие др.

На всех реках Исландии во время таяния снега и льда бывают паводки. Нередко бурные разливы могут быть вызваны ледовыми и снеговыми заторами. Не­которые реки при этом выходят из берегов. Извест­ны случаи образования мощных ледовых и снего­вых плотин и их катастрофического спуска. Особенно разрушительной силой отличаются ледниковые павод­ки — йёкудльхлёупы, связанные с внезапным таянием огромных масс льда. Причиной этих паводков обычно бывают подледниковые вулканические извержения, со­провождаемые землетрясениями. Ледниковые паводки могут вызвать спуск приледниковых озер и откол крупных ледяных глыб. Степень разрушительного воздей­ствия ледниковых паводков зависит от характера вулка­нического извержения. При взрывном извержении вы­брасывается много пепла, который уносится во взвинчен­ном состоянии талыми водами. Попадая на поверхность ледника, пепел усиливает таяние. Если извержение со­провождается обильным образованием перегретого водного пара, это также способствует быстрому таянию вы­шележащих толщ льда. При извержении только одной лавы скорость таяния льда невелика, так как верхние слои лавового потока быстро охлаждаются.

Наиболее известны катастрофические паводки, свя­занные с деятельностью подледниковых вулканов, в центре Ватнайёкудля. Примерно раз в десять лет тут происходят извержения вулкана Гримсвётн, вызывающие колоссальные паводки на реках, текущих к юго-западу от Ватнайёкудля по зандровой равнине Скейдараурсандур. В 1934 г. здесь возник водный поток шириной свыше 2,5 км, существовавший в течение четырёх суток, из них около полутора суток ширина потока превышала 8 км, а средняя глубина его достигала 20 м. Максимамальный расход в это время оценивался в 50 000 м³/сек; что в восемь раз больше средних расходов Дуная в его устье,или примерно составляет половину среднего расхода в низовьях Амазонки.

Другой крупный подледниковый вулкан — Катла на Мирдальсйёкудле — известен катастрофическим извер­жением 1918 г. В это время максимальный рас­ход рек, начинающихся южнее Мирдальсйёкудля, до­стиг 200 000 м³/сек, что вдвое больше среднего расхода Амазонки.

Многочисленные озера Исландии, как правило, включены в речную сеть. Нередко в долинах рек встречаются цепочки озер. Происхождение озер различно. Некоторые из них заполняют тектонические впадины. К этой группе относится крупнейшее озеро страны — Тингвадлаватн. Среди озер вулканического происхождения выделяляют кратерные (например, группа озер к юго-западу от Ват­найёкудля), кальдерные (Эскьюватн на вулкане Аскья), подпруженные лавовыми потоками (Миватн). Многие озера ледникового происхождения, среди них различают экзарационные (Лёгуридн, Скоррадальсватн),возникшие на месте растаявших ледяных глыб (группа озер к севе­ро-западу от Лаунгйёкудля), подпруженные ледниковыми лопастями и языками (Грайналоун у юго-западного края Ватнайёкудля). 3а последние десятилетия многие язы­ковые котловины, освободившиеся ото льда, были запол­нены пресноводными озерами. Наконец, в Исландии не­мало прибрежных лагунных озер, полностью или частич­но отшнурованных песчаными барами (Хоуп в вершине Хуна-фьорда, Ходна-фьорд и Скардс-фьорд на юго-восточном побережье).

Самое большое по площади озеро Тингвадлаватн (82,6 км²). Максимальная глубина его достигает 114 м, дно озера расположено на 10 м ниже уровня океана. По­среди озера находится вулканический остров Сандей. Озеро Миватн имеет площадь 38 км², но глубины его очень малы (2—4 м, максимум 4,5 м). Среди прочих крупных озер отметим Тоурисватн (26,6 км²), Лёгуридн (20 км²), Хоуп (17,4 км ²).

Третичные базальтовые плато Исландии отличаются сильной трещинноватостью и пористостью, особенно в верхних слоях, что определяет быстрое просачивание атмосферной влаги и пополнение запасов грунтовых вод, циркулирующих по трещинам. Нередко на поверхность поступает вода из более глубоких горизонтов подземных вод.

В районах развития древних серых базальтов основ­ная часть атмосферных осадков поступает в поверх­ностный сток и лишь незначительное их количество про­сачивается в рыхлые отложения, образуя горизонты верховодки. В этих местах много озер и низинных бо­лот. Уровень грунтовых вод резко колеблется в зависи­мости от метеорологических условий.

В других районах четвертичного вулканизма, сложенных палагонитами, молодыми серыми базальтами и послеледниковыми лавами, подземный сток значительно преобладает над поверхностным. Дождевые и талые воды просачиваются здесь на большую глубину, уровень грунтовых вод тоже располагается очень глубоко и обыч­но почти параллельно дневной поверхности. В этих районах часто встречаются бассейны внутреннего стока а также бессточные бассейны. Последние приурочены к молодым лавовым полям, где нет ни рек, ни ручьев ни озер. Самое большое поле Оудадахрёйн по праву на зывают лавовой пустыней. Вдоль краев таких полей в ходят многочисленные источники с прозрачной холодной водой, дающие начало рекам.

В Исландии, стране, молодого вулканизма, обильны выходы природных горячих вод и пара. Они встречаются как группами, так и отдельными грифонами во многих районах, кроме восточного побережья. Возникновение термальных источников, объясняют следующим образом. Вода, просачивающаяся с поверхности в глубь земли, нагревается теплом вулканических очагов или еще не остыв­ших интрузивных тел, частично перемешивается с вулканическими газами и затем поднимается по трещинам на поверхность. Движение воды по пластам, обычно имеющим незначительное падение, ограничено.

По составу воды источники подразделяются на щелочные и кислые , первые иногда называют азотными, вторые — сульфатными или сероводородно-углекислыми. Кислые источники обычно выходят на сухих возвышенных местах в областях активного вулканизма. Температура воды в них сильно колеблется, а дебит мал, поскольку грунтовые воды контактируют с магмой на небольшой глубине. Щелочные источники встречаются у подножий холмов и на низменностях. Температура их вод более постоянна, а дебит велик, по скольку грунтовые воды вступают в контакт с магмой на большой глубине и, поднимаясь кверху, нейтрализуются. Щелочные воды имеют очень важное хозяйственное зна­чение как источник тепла.

Некоторые источники фонтанируют, например знаме­нитый Большой Гейзер, от которого и пошел термин «гейзер». Большой Гейзер сложен известковым туфом и имеет правильную чашевидную форму. Ширина жерла 2,5—3 м, глубина 22 м. Периодическое вскипание и выбрасывание воды и пара из этого гейзера в последние годы ослабе­вает, и фонтанирование вызывают искусственным путем, вливая в жерло жидкое мыло. Мыло покрывает пленкой кремнистый раствор в канале гейзера, предохраняя тем самым воду от быстрого охлаждения; раствор нагре­вается до точки кипения и начинает фонтанировать. Та­ким способом удавалось вызвать фонтанирование Боль­шого Гейзера в 1956 г. А в 1957 г., по сообщению В. И. Влодавца, при вливании 50 кг мыла в жерло гейзера выброса воды и пара не происходило.Малый Гейзер, расположенный по соседству с Боль­шим, фонтанирует в течение нескольких минут после вливания 5—10 кг мыла. В других районах Исландии тоже сохранились действующие гейзеры, но все они величине намного уступают Большому Гейзеру.

Всего в Исландии известно 250 групп термальных источников, число отдельных источников превышает 700.Кроме того, существует 12 полей выходов природного пара — сольфатар. Суммарный дебит всех источников определяется в 1500 л/сек, а температура их вод колеблетсяот 15 до 100°. Самый крупный источник Дейлдартунгухвер в районе Рейкхольт ежесекундно выбрасывает 250 л кипящей воды.В зоне Средне-Исландского грабена сосредоточено несколько групп сольфатар. Их особенно много на полуострове Рейкьянес, а также в некоторых центральных и северных районах. 13 крупнейших групп сольфатар дают в шесть раз больше тепла, чем все горячие источники страны. Самая значительная из этих групп находится в районе ледника Торфайёкудль. Воды сольфатар преимущественно кислые, а натечные образования вокруг них отличаются высоким содержанием серы.