Река

Река́ – водоток, питающийся атмосферными осадками в пределах своего водосбора и имеющие чётко выраженное, сформированное самим потоком русло. К рекам не относят водотоки с искусственным руслом (каналы). Реки, как правило, постоянные водотоки.

Этимология

Слово «река» есть во всех славянских языках. Оно родственно словам «рой», «ринуть(ся)», «реять». Более древние и дальние родственники слова «река»: древне-инд. ráyas – «течение», «ток», лат. rīvus – «ручей», «канава», галльское rēnos – «Рейн», «дорога», древне-англ. ríđ – «ручей», «река».

Место и роль рек на земном шаре

Реки и их системы – характерные элементы поверхности всех материков Земли (кроме Антарктиды). Реки находятся в разных географических зонах суши: среди тундры, тайги, пустынь и тропических лесов. Реки очень разнообразны и отличаются друг от друга размером и характером режима. По оценкам Государственного гидрологического института (ГГИ), единовременно во всех реках земного шара находится около 2 120 км³ воды, или менее 0,0002% объёма вод в водной оболочке Земли, равного 1 388 млн км³ воды, или 0,006% запасов пресных вод на Земле, составляющих 38,77 млн км³. Несмотря на такой малый объём речных вод, реки играют важнейшую роль в формировании природных условий планеты и в развитии человеческого общества. Большое функциональное значение рек на земном шаре объясняется прежде всего особенностями самой речной воды: она возобновляемая, подвижная и пресная. В результате постоянно происходящего на Земле водообмена между сушей, атмосферой и Мировым океаном и благодаря дождям и таянию сезонного снега вода в реках возобновляется (в среднем для всех незарегулированных рек мира за 16 суток). Стекая с поверхности материков в океаны и связанные с ним моря, реки «замыкают» глобальный круговорот природных вод, объединяя его материковое и океаническое звенья. Водный сток рек в океан, по данным ГГИ, в среднем составляет 39,5 тыс. км³/год, или 36% расходной части водного баланса областей внешнего стока суши и 7,9% приходной части водного баланса Мирового океана. Тем самым реки поддерживают в некотором равновесии водный баланс всей планеты и объединяют не только все объекты гидросферы, но и всю географическую оболочку Земли.

Вместе с водой реки переносят с материков в океаны и моря взвешенные и растворённые вещества и теплоту. Текущие речные воды обладают большой кинетической энергией и могут совершать механическую работу. Реки и речной сток – одни из важнейших на Земле геологических и геоморфологических факторов. Совместно с физическим выветриванием реки участвуют в крупномасштабном эрозионном процессе на поверхности планеты: они эродируют горы и возвышенности, создают долины, глубокие ущелья и каньоны. Одновременно с этим реки отлагают в своих низовьях продукты эрозии и формируют толщи отложений, аллювиальные равнины, поймы, дельты, конусы выноса. Велика самоочищающая способность речных вод.

Реки представляют собой очень специфические и ценные экосистемы. Воды рек – места обитания многих водных организмов (растений и животных – моллюсков, ракообразных, рыб и др.), в том числе представляющих экономический интерес.

Люди с глубокой древности используют реки и их природные ресурсы, селятся около рек, чтобы заниматься рыболовством, а на плодородной илистой почве речных пойм и дельт – земледелием.

Именно с рекой связано появление на Земле первых очагов орошаемого земледелия и развития человеческой цивилизации в целом. Историками и археологами изучены следы древних поселений в низовьях рек Хуанхэ и Янцзы, Инда и Ганга, Тигра и Евфрата, Амударьи в Азии, Нила и Нигера – в Африке.

Через реки шло освоение европейцами Северной и Южной Америки, а русскими землепроходцами – Сибири и Дальнего Востока. На реках появились первые поселения, а позже – города, промышленные и портовые центры, столицы ряда государств. Реки – важнейшие транспортные артерии, связывающие разные территории между собой и с морями.

В наши дни реки и связанные с ними водные, земельные, биологические ресурсы широко используются людьми. Реки и их ресурсы используются гидроэнергетикой, водным транспортом, рыбным хозяйством; большие объёмы речной воды потребляют тепловая и атомная энергетика, многие отрасли промышленности, сельское и коммунальное хозяйство. Рациональное использование рек и их природных ресурсов, охрана их от загрязнения и истощения требуют как постоянных наблюдений за состоянием рек и их естественными и антропогенными изменениями, так и серьёзного изучения происходящих в реках природных процессов.

Основные характеристики реки

Каждая река имеет исток и устье. Каждая река имеет речной бассейн (водосбор). Основные морфометрические характеристики реки и её бассейна – это длина реки и площадь бассейна.

Совокупность рек в пределах бассейна состоит из главной реки и притоков разного порядка и образует речную сеть как основу гидрографической сети бассейна. Важнейшие части реки – русло и пойма. В русле, в свою очередь, выделяют микроформы рельефа (донные гряды, чья высота соизмерима с глубиной русла), макроформы (плёсы и перекаты), макроформы (излучины или меандры). Русло реки может быть разделено на рукава и протоки. На пойме нередко находятся бывшие части русла – старицы.

Основные гидрологические характеристики рек – качественные и количественные показатели составляющих речного стока и элементов гидрологического режима.

Типы рек

Реки типизируют по размеру бассейна, условиям протекания, окружающему ландшафту, гидрологическому режиму.

По размеру реки подразделяют на большие, средние и малые. Большие реки имеют бассейн с площадью более 50 тыс. км², обычно расположенный в нескольких географических зонах. Гидрологический режим больших рек в целом не свойствен режиму рек каждой зоны в отдельности и поэтому полизонален. Иногда выделяют очень большие (или крупнейшие) реки, площадь бассейна которых более 1 млн км². Это Волга в Европе, Обь, Енисей, Лена, Амур, Янцзы в Азии, Нил, Конго, Нигер, Замбези в Африке, Маккензи, Святого Лаврентия, Миссисипи в Северной Америке, Ориноко, Амазонка, Парана в Южной Америке, Муррей в Австралии. Самая крупная река мира и по площади бассейна (7 180 тыс. км²), и по длине (7 100 км) и по водоносности (7 280 км³/год) – Амазонка.

Самые большие реки в России: по площади бассейна – Обь, Енисей, Лена, Амур, Волга; по длине – Обь с Иртышом, Лена, Волга, Енисей, Амур; по величине водного стока – Енисей, Лена, Обь, Амур, Волга.

Средние реки имеют бассейн с площадью 2 тыс. – 50 тыс. км², который обычно находится в пределах одной географической зоны. Гидрологический режим средних рек характерен для большинства рек данной зоны и поэтому зонален.

Малые реки с площадью 50–2 тыс. км² также имеет бассейн, расположенный в пределах какой-либо одной географической зоны. Гидрологический режим таких рек, как правило, зонален, но под влиянием местных условий (например, наличие карста в горных породах) может существенно отличаться от режима, свойственного большинству рек данной зоны, и стать азональным. Нижняя граница площади бассейна (10–50 км²), отделяющая малые реки от ручьёв, весьма условна.

Чем крупнее река и больше площадь её бассейна, тем больше, при прочих равных условиях, её водоносность, т.е. среднемноголетний сток воды. Прямой связи водоносности с площадью бассейна, однако, нет, так как сток определяется не только размером речного бассейна, но и его климатическими условиями и водным балансом, зависящим от соотношения осадков и испарения в пределах бассейна.

По условиям протекания реки подразделяют на равнинные, полугорные и горные. Равнинная река (или равнинная часть всей реки) характеризуется спокойным гидравлическим режимом, имеет малые уклоны и скорости течения и русло, обычно сложенное песчаными и илистыми отложениями. Горная река (или горный участок всей реки) характеризуется бурным гидравлическим состоянием потока, имеет большие уклоны и скорости течения, каменистое дно. Полугорная река (или полугорный участок всей реки) занимает промежуточное положение между горной и равнинной рекой. Русло таких рек может быть сложено крупным песком, гравием, галькой.

По ландшафту окружающей местности выделяют, например, реки тундровые, таёжные, степные. Реки, вытекающие из озёр или протекающие через озёра, называют озёрными. Реки, вытекающие из болот, протекающие через болота или имеющие в пределах своего бассейна значительные массивы болот, называют болотными. Реки, вытекающие из ледников и имеющие в своем стоке большую долю талых ледниковых вод, относят к категории ледниковых.

Кроме того, выделяют типы рек по источникам (видам) питания, водному, термическому, ледовому, гидрохимическому и другим видам режима.

Водный режим рек

Водный режим рек – главный компонент гидрологического режима этих объектов. Водный режим – это пространственно-временные изменения водного стока рек, а также уровней воды, уклонов водной поверхности, скоростей течения. Все эти изменения определяются условиями водного питания реки. Различают четыре вида (источников) питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое, подземное. Соотношение вклада разных видов питания в водный сток реки определяется физико-географическими условиями бассейна реки.

В водном режиме рек выделяют несколько характерных фаз: половодье, паводки, межень. Половодье – это фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в данных климатических условиях в один и тот же сезон года и характеризующаяся наибольшей водностью, высоким и продолжительным подъёмом уровня воды. По происхождению выделяют половодье снеговое (весеннее, в период таяния снежного покрова), дождевое (например, в период морского муссона), ледниковое (в период таяния горных ледников), смешанное (например, в результате и снеготаяния, и дождей). Паводок – фаза водного режима, которая может многократно повторяться в течение года и характеризуется интенсивным, обычно кратковременным увеличением расхода воды и подъёмом уровней. Паводки формируются в результате интенсивных дождей или снеготаяния в период оттепелей. Межень – фаза водного режима, ежегодно повторяющаяся в один и тот же сезон и характеризующаяся малой водностью и длительным стоянием низких уровней воды. Причины формирования межени – уменьшение водного стока вследствие наступления засушливого сезона (летняя межень), истощения подземного питания (зимняя межень). На многих крупных реках в условиях муссонного климата выделяют две фазы водного режима (сезона) – влажный и сухой. Реки России по характеру водного режима делят на три группы: с весенним половодьем, с половодьем в тёплую часть года, с паводочным режимом.

В связи с глобальным потеплением климата в областях достаточного и избыточного увлажнения отмечено увеличение осадков и, как следствие, водного стока реки, а в областях сухих или недостаточного увлажнения – уменьшение осадков и водного стока, что обычно усугубляется значительным забором речной воды на орошение земель и водообеспечение населения.

Другие элементы гидрологического режима рек

Изменения стока воды рек сопровождается изменениями стока взвешенных и влекомых наносов. Основной перенос наносов происходит в период половодья и паводков. Все реки мира ежегодно выносят в океаны и моря около 16 млрд т взвешенных наносов как продуктов денудации поверхности континентов. До середины ХХ в. величина стока взвешенных наносов была на 20–25% больше. Причина уменьшения стока наносов – их отложение в водохранилищах. После сооружения водохранилищ существенно уменьшился сток наносов Нила, Миссисипи, Замбези, Эбро, Дуная, Дона, Кубани, Волги, Енисея и др. Кроме того, к уменьшению стока наносов реки приводят изъятие песка из русел рек на строительные нужды и мероприятия по защите земель в речных бассейнах от эрозии.

Термический и ледовый режим реки зависит от местных климатических условий. Изменения температуры речной воды в году и в течение суток всегда отстают от изменений температуры воздуха; температура речной воды, как правило, не может опускаться ниже 0ºС, а её максимальные значения обычно меньше наибольших величин температуры воздуха и отмечаются с некоторым запаздыванием.

Ледовые явления на реке наступают тогда, когда температура речной воды опустится до 0ºС. Все реки мира можно подразделить на три группы: замерзающие, с неустойчивым ледоставом и незамерзающие. У замерзающих рек, текущих в основанном в средних и высоких широтах Северного полушария, период с ледовыми явлениями делится на три фазы: замерзание, включая такие явления, как первичные формы льда, забереги, осенний ледоход, иногда сопровождающийся заторами льда; ледостав; вскрытие, включая такие явления, как закраины, подвижки льда, весенний ледоход (часто с заторами льда), полное очищение ото льда. В связи с потеплением климата на многих реках отмечено повышение температуры воды, а у замерзающих рек (например, Волги, Кубани, Дуная) – смягчение ледового режима с уменьшением продолжительности периода с ледовыми явлениями, увеличением числа зим без ледостава, уменьшением толщины ледяного покрова.

Реки мира вместе со стоком воды выносят ежегодно в океаны и моря более 3 млрд т растворённых минеральных веществ, называемых стоков солей или ионным стоком. Речные воды имеют небольшую минерализацию и относятся к пресным водам. Выделяют реки с малой (до 200 мг/л), средней (200–500 мг/л), повышенной (500–1000 мг/л) и высокой (>1000 мг/л) минерализацией. Большинство рек России относятся к первым двум категориям. В половодье и паводки, когда преобладает снеговое или дождевое питание рек, минерализация речных вод уменьшается, а в межень, когда возрастает вклад в питание рек более минерализованных подземных вод, – увеличивается. Речные воды по химическому составу, как правило, относятся к гидрокарбонатному классу и кальциевой группе.

Водные ресурсы рек обычно считают возобновляемыми водными ресурсами. Водный сток рек, поступающий в океаны и моря составляет 39,5 км³/год. В бессточных областях формируется речной сток в объёме около 1 км³/год. Распределены водные ресурсы рек на земном шаре неравномерно. Среди стран наибольшими речными водными ресурсами обладают Бразилия, Россия, Канада, США и Китай. В среднем водные ресурсы рек России составляют 4 258,6 км³/год.

По оценкам ГГИ за предшествующие 20 лет водные ресурсы рек страны увеличились на 220 км³/год. По прогнозам, в ХХI в. на бóльшей части территории России следует ожидать увеличения возобновляемых водных ресурсов рек.

В.Н. Михайлов, М.В. Михайлова