Природные факторы формирования

Большое влияние на внутригодовое распределение стока оказывает климат. Но в то же время, местные физико-географические факторы накладывают на общий климатический фон свой отпечаток и таким образом тоже влияют на распределение стока. К таким факторам можно отнести озерность, лесистость, заболоченность, размеры водосборов, характер почво-грунтов, глубину залегания грунтовых вод, карст и др.

Климат является основным фактором, определяющим внутригодовое распределение стока. Из его характеристик особая роль принадлежит осадкам, испарению, температуре воздуха и их распределению внутри года. Изменение на протяжении года климатических факторов и их влияние на сток носит следующий характер. Осадки имеют максимум летом или осенью и минимум зимой. Летние осадки частично инфильтруются, в подавляющей доле теряются на испарение и лишь в незначительной части поступают в сток (поверхностный или грунтовый). Осенние осадки, выпадающие на увлажненную почву, дают почти повсеместно, где они выпадают, поверхностный сток и вызывают паводки, а частично идут на пополнение запасов грунтовых вод, поддерживающих подземное питание рек зимой. Зимние осадки аккумулируются до весны в снежном покрове, частично теряются на испарение и в подавляющей части поступают в сток после наступления положительный температур. Весенние осадки включаются вместе со снегозапасами в половодный сток и претерпевают лишь небольшие потери. За счет разницы в температурных условиях начало половодья сдвигается с юго-запада до северо-востока европейской территории РФ на 70-75 дней [1].

Озера являются одним из мощных факторов, регулирующих сток рек. Их наличие на водосборе сказывается в нескольких направлениях:

1)сток снижается в летнее время за счет повышенного испарения с водной поверхности по сравнению с сушей;

2)сток повышается в зимнее время за счет снеговых осадков, выпадающих на зеркало озера, что равносильно немедленному поступлению в озеро соответственного объема воды с коэффициентом стока, равным единице;

3)зимний сток уменьшается за счет оседания льда на дне мелководных участков озера;

4)происходит выравнивание (регулирование) стока за счет накопления воды в озере в многоводные периоды года.

В зависимости от физико-географических условий, в которых находится озеро, та или иная из перечисленных сторон действия озер на сток влияет в большей или меньшей степени.

Болота также способствуют более равномерному распределению стока внутри года. Больший эффект наблюдается за счет пойменных и припойменных болот, которые благодаря своему плоскому рельефу аккумулируют значительные объемы воды весеннего половодья, медленно стекающей в русловую сеть в период спада. Основное влияние болот на снижение летних паводков оказывает поглощающая способность торфяников, которые в это время менее насыщены водой, чем весной. Объемы же летних паводков, как правило, незначительны в сравнении с аккумулирующей емкостью болот. В результате на заболоченных реках наблюдаются пониженные расходы на пиках половодий и паводков и повышенные в периоды более продолжительных их спадов. В период низкой летней межени, особенно в засушливые годы, часто сток заболоченных рек более низкий по сравнению с незаболоченными.

Лес, лесные полосы и другие виды растительного покрова способствуют более равномерному залеганию снега и менее интенсивному снеготаянию, а также более медленному поверхностному стеканию талых и дождевых вод. Следовательно, за счет более продолжительного контакта стекающих вод с почво-грунтами уменьшается поверхностный сток и увеличивается грунтовое питание рек. В лесу позже начинается и медленнее происходит снеготаяние, чем на открытых участках, а это приводит к более продолжительному весеннему половодью. Следовательно, растительный покров и особенно лес способствуют снижению половодий и паводков, уменьшению поверхностного стока и повышению грунтового или меженного стока рек, русла которых дренируют подземные воды.

Почвенный покров и геологическое строение могут тоже существенно влиять на распределение стока внутри года. Так от водно-физических свойств почвы во многом зависит характер и интенсивность процессов стока, распределение его на поверхностный, почвенный и грунтовый. Геологическое строение подземного водосбора определяет глубину залегания вод.

Размеры речных бассейнов определяют объемы подземных водохранилищ, которые являются регуляторами стока. Чем больше бассейн, тем медленнее падает сток, а, следовательно, тем равномернее он будет распределяться во времени. Уменьшение подземного стока, который имеет более равномерное распределение во времени, увеличивает общую неравномерность распределения стока в году. Зависимость внутригодового распределения стока от площади водосбора наиболее резко выражена в зоне недостаточного увлажнения, где подземные воды залегают относительно глубоко и другие факторы естественного регулирования имеют меньшее значение [7].