1.2. Факторы стока

Сток в гидрологии – это движение воды по поверхности и в толще грунта в процессе круговорота её в природе.

В узком смысле – сток – количество воды, стекающей с водосбора за определенный промежуток времени.

Различают поверхностный сток, почвенный (над водоупором) и подземный (напорный).

Для решения многих гидротехнических задач определенный интерес представляет сток бассейнов рек. При осушении торфяных месторождений реки выступают в качестве водоприемников, поэтому знание основных элементов речных систем и их параметров имеет важное значение при проектировании и эксплуатации гидротехнических осушительных систем.

Бассейном рек называют часть земной поверхности и толщу почв и горных пород, откуда вода поступает в реку. Вся территория суши делится на речные бассейны. Границы речных бассейнов, называемые водоразделами, проходят по наиболее возвышенным участкам местности. Горизонтальная проекция бассейна за вычетом бессточных областей дает площадь водосбора. Ее определяют по карте с помощью планиметра

Водосбор – участок поверхности земли, в пределах которого происходит сток воды в реку или в другой водоем по поверхности земли (поверхностный водосбор) или по водоносным породам (подземный водосбор). В гидрологических расчётах чаще используется поверхностный водосбор, границей его служит водораздел. Водораздельные линии, проходят по наивысшим отметкам поверхности. Их положение определяют по крупномасштабным топографическим картам.

Водосборная площадь отделяется от смежной с ней водосборной площади водораздельной линией, которая проходит по наиболее высоким точкам местности. Проведением на карте водораздельных линий можно определить площадь водосбора лишь для стока поверхностных вод, т.к. водораздельные линии подземных (грунтовых) вод часто не совпадают с водораздельными линиями поверхностных вод.

На величину и режим поверхностного стока оказывают влияние некоторые факторы речного бассейна, как естественные, так и искусственные.

Площадь речного бассейна. Объём стока реки обычно пропорционален площади бассейна. Однако дело не только в количественной оценке площади бассейна. Величина бассейна имеет большое значение с точки зрения изменчивости факторов, влияющих на сток. Чем больше бассейн, тем колебания этих факторов во времени меньше для всего этого бассейна. На величину стока большое влияние оказывают такие характеристики поверхности бассейна как заболоченность, озерность, распаханность, уклон поверхности, густота речной сети, характер почвогрунтов.

Рельеф бассейна оказывает на сток значительное влияние. Чем круче склоны бассейна спускаются к главной реке и её притокам, чем расчлененнее рельеф, тем быстрее вода стекает от выпавших осадков и тем меньше потери её на испарение и просачивание в почву, тем больше коэффициент стока.

Гидрография бассейна – степень развития речной сети, наличие озер и болот существенно влияет на сток в бассейне. С увеличением густоты речной сети возрастает модуль стока, что объясняется большим дренированием водоносных слоев бассейна.

Озера в бассейне являются регуляторами стока. При прохождении паводков значительная часть стока на какое-то время задерживается в озере, что влечет уменьшение максимальных расходов в реке, вытекающей из озера, и перераспределение меженных. В меженный период озера увеличивают расход рек за счет сработки временно задержанных запасов воды в паводке.

Болота, как фактор стока, рассматриваются с двух сторон: влияние на величину и как регуляторы стока.

Следует различать сток с верховых и низинных болот, имеющий принципиальное различие в процессе своего формирования.

Верховые болота имеют выпуклый рельеф и значительно приподняты над горизонтом грунтовых вод. Основным источником питания верховых болот являются атмосферные осадки. Водный режим верховых болот не зависит от режима грунтовых вод. Сток с верховых болот формируется под влиянием рельефа и верхнего деятельного горизонта. Выпадающие летом на верховое болото осадки расходуются исключительно на испарение и транспирацию и не принимают участия в питании речного стока. Верховые болота отдают стоку воды только при полном влагонасыщении своего сфагнового покрова и в целом деятельного горизонта, что наблюдается обычно ранней весной и редко – поздней осенью.

Низинные болота, в отличие от верховых, питаются или грунтовыми водами при выходе их на поверхность, или за счет поверхностно-приточных вод с окружающих вышележащих суходолов, или за счет разлива рек (пойменные болота), обладают плоским или вогнутым рельефом поверхности и залегают в долинах рек и впадинах,. Низинные торфяные болота могут быть аккумуляторами стока, питать реку и поддерживать экологическое равновесие района. Неровная кочковатая поверхность таких болот и слабый уклон их в сторону рек или озер благоприятствует аккумуляции стока. Поэтому весенние снеговые и летние дождевые паводки под влиянием низинных болот снижаются.

Вместе с тем можно отметить общие черты, характеризующие динамику болотных вод:

1. Обоим типам болот свойственно испарение с поверхности. Это испарение весьма значительно благодаря избытку влаги, усиленному болотной растительностью.

2. Скорость перемещения воды в болотах очень мала (40-60 мм/ч). Поэтому болота непосредственно не отдают попадающую в них воду рекам. Громадное количество ее остается в них без движения и испаряется в атмосферу, уменьшая сток воды в реки.

К искусственным факторам, влияющим на сток, относятся: лесомелиоративные, агротехнические и гидротехнические мероприятия, проводимые на водосборной площади.