La pente de la rivière. La caractéristique la plus caractéristique de toute rivière est ce mouvement continu de l'eau de la source à l'embouchure, que l'on appelle couler. La raison de l'écoulement est l'inclinaison du canal, le long duquel, obéissant à la force de gravité, l'eau se déplace à une vitesse plus ou moins grande. Quant à la vitesse, elle dépend directement de la pente du canal. La pente du canal est déterminée par le rapport de la différence de hauteur de deux points à la longueur de la section située entre ces points. Ainsi, par exemple, si de la source de la Volga à Kalinin 448 kilomètres, et la différence de hauteur entre la source de la Volga et Kalin et le nom est de 74,6 moi, alors la pente moyenne de la Volga dans cette section est de 74,6 moi, divisé par 448 kilomètres, soit 0,00017. Cela signifie que pour chaque kilomètre de la longueur de la Volga dans cette section, la chute est de 17 cm.

Profil longitudinal de la rivière. Portons successivement sur la ligne horizontale la longueur des divers tronçons du fleuve, et sur les lignes verticales, les hauteurs de ces tronçons. En reliant les extrémités des verticales par une ligne, on obtient un dessin du profil longitudinal de la rivière (Fig. 112). Si vous ne prêtez pas beaucoup d'attention aux détails, le profil longitudinal de la plupart des rivières peut être simplifié comme une courbe descendante légèrement concave, dont la pente diminue progressivement de la source à l'embouchure.

La pente du profil longitudinal de la rivière n'est pas la même pour les différentes sections de la rivière. Ainsi, par exemple, pour la partie supérieure de la Volga, comme nous l'avons déjà vu, c'est 0,00017, pour la partie située entre Gorki et l'embouchure du Kama 0,00005, et pour la partie de Stalingrad à Astrakhan - 0,00002.

A peu près la même chose près du Dniepr, où dans la partie supérieure (de Smolensk à Orsha) la pente est de 0,00011 et dans la partie inférieure (de Kakhovka à Kherson) de 0,00001. Dans la section où se trouvent les rapides (de Lotsmanskaya Kamenka à Nikopol), la pente moyenne du profil longitudinal de la rivière est de 0,00042, soit près de quatre fois plus qu'entre Smolensk et Orsha.

Les exemples donnés montrent que le profil longitudinal des différentes rivières est loin d'être le même. Cette dernière est compréhensible : le profil en long de la rivière reflète le relief, la structure géologique et bien d'autres, caractéristiques géographiques terrain.

Par exemple, considérons les "marches" sur le profil longitudinal de la rivière. Ienisseï. Ici, nous voyons des sections de grandes pentes dans la zone de l'intersection du Sayan occidental, puis du Sayan oriental et, enfin, à la pointe nord de la crête de Yenisei (Fig. 112). La nature étagée du profil longitudinal de la rivière. Le Yenisei indique que des soulèvements dans les zones de ces montagnes se sont produits (géologiquement) relativement récemment, et la rivière n'a pas encore eu le temps de niveler la courbe longitudinale de son canal. Il faut dire la même chose des monts Bureinsky, coupés par le fleuve. Cupidon.

Jusqu'à présent, nous avons parlé du profil en long de l'ensemble du fleuve. Mais lors de l'étude des rivières, il est parfois nécessaire de déterminer la pente de la rivière dans une petite zone donnée. Cette pente est déterminée directement par nivellement.

Profil en travers de la rivière. Dans le profil transversal du fleuve, on distingue deux parties : le profil transversal de la vallée fluviale et le profil transversal du fleuve lui-même. On a déjà une idée du profil transversal de la vallée fluviale. Il est obtenu à la suite d'un levé conventionnel du terrain. Pour avoir une idée du profil de la rivière elle-même, ou plus précisément du lit de la rivière, il est nécessaire de mesurer les profondeurs de la rivière.

Des mesures sont prises ou manuellement ou mécanique. Pour les mesures à la main, un badigeonnage ou un lot à la main est utilisé. Le badigeonnage est une perche faite de matériaux souples et bois résistant(épicéa, frêne, noisetier) de section ronde d'un diamètre de 4-5 cm, longueur de 4 à 7 M.

L'extrémité inférieure du badigeonnage est finie avec du fer (le fer empêche le fendillement et aide à son poids). Le badigeonnage est coloré en couleur blanche et est marqué en dixièmes de mètre. La division zéro correspond à l'extrémité inférieure du badigeonnage. Avec toute la simplicité de l'appareil, le badigeonnage donne des résultats précis.

Les mesures de profondeur sont également effectuées avec un lot manuel. Avec le débit de la rivière, le lot s'écarte de la verticale d'un certain angle, ce qui oblige à apporter une correction appropriée.

Les sondages sur les petites rivières sont généralement effectués à partir de ponts. Sur les rivières atteignant 200-300 m largeur, à un débit ne dépassant pas 1,5 m par seconde, des mesures peuvent être effectuées à partir d'un bateau le long d'un câble tendu d'une rive à l'autre. La corde doit être tendue. Avec une largeur de rivière de plus de 100 m il faut ancrer un bateau au milieu de la rivière pour supporter le câble.

Sur les rivières d'une largeur supérieure à 500 m, la ligne de sondage est déterminée par le premier des panneaux placés sur les deux rives, et les points de sondage sont déterminés par des instruments goniométriques à partir du rivage. Le nombre de sondages le long du tracé dépend de la nature du fond. Si la topographie du fond change rapidement, il devrait y avoir plus de sondages ; si le fond est uniforme, il devrait y en avoir moins. Il est clair que plus il y a de mesures, plus le profil de la rivière est précis.

Pour dessiner le profil de la rivière, une ligne horizontale est tracée, sur laquelle les points de mesure sont tracés selon l'échelle. Une ligne perpendiculaire est tracée à partir de chaque œstrus, sur laquelle les profondeurs obtenues à partir des mesures sont également tracées sur une échelle. En reliant les extrémités inférieures des verticales, nous obtenons un profil. En raison du fait que la profondeur des rivières est très petite par rapport à la largeur, lors du dessin d'un profil, l'échelle verticale est prise plus grande que l'horizontale. Par conséquent, le profil est déformé (exagéré), mais plus visuel.

Compte tenu du profil du lit de la rivière, on peut calculer la surface libre (ou surface de la section d'eau) de la rivière (FM 2 ), la largeur de la rivière (B), la longueur du périmètre mouillé de la rivière ( Rm) , plus grande profondeur (hmaxm ), profondeur moyenne de la rivière ( h cpm) et le rayon hydraulique de la rivière.

Une coupe vivante du fleuve appelé la section transversale d'une rivière remplie d'eau. Le profil du canal, obtenu à la suite de mesures, donne juste une idée de la section vivante de la rivière. La superficie de la section vivante de la rivière est principalement calculée analytiquement (moins souvent, elle est déterminée à partir du dessin à l'aide d'un planimètre). Pour calculer la surface ouverte ( Fm 2) prenez un dessin du profil transversal de la rivière, sur lequel les verticales divisent la zone de la section vivante en une série de trapèzes, et les sections côtières ressemblent à des triangles. L'aire de chaque figure individuelle est déterminée par des formules que nous connaissons de la géométrie, puis la somme de toutes ces aires est prise.

La largeur d'une rivière est simplement déterminée par la longueur de la ligne horizontale supérieure représentant les surfaces de la rivière.

périmètre mouillé - c'est la longueur de la ligne de fond de la rivière sur le profil d'un bord de berge à l'autre. Il est calculé en ajoutant la longueur de tous les segments de la ligne de fond dans le dessin de la section vivante de la rivière.

Rayon hydraulique est le quotient de l'aire ouverte divisé par la longueur du périmètre mouillé ( R= F/R m).

Profondeur moyenne est le quotient de l'aire de la section habitable

rivières à la largeur de la rivière ( h mer = F/ Bm).

Pour les rivières de plaine, le rayon hydraulique est généralement très proche de la profondeur moyenne ( R≈ h cp).

Plus grande profondeur restaurée selon les mesures.

Niveau rivière. La largeur et la profondeur de la rivière, la zone ouverte et d'autres quantités que nous avons données ne peuvent rester inchangées que si le niveau de la rivière reste inchangé. En fait, cela n'arrive jamais, car le niveau de la rivière change tout le temps. Il en ressort clairement que dans l'étude d'une rivière, la mesure des fluctuations du niveau de la rivière est la tâche la plus importante.

Pour la station de jaugeage, une section appropriée de la rivière avec un canal droit est sélectionnée, dont la section transversale n'est pas compliquée par des hauts-fonds ou des îles. L'observation des fluctuations du niveau de la rivière est généralement effectuée à l'aide de pied de pied. Footstock est un poteau ou un rail, divisé en mètres et en centimètres, installé près du rivage. Le pied zéro est pris (si possible) comme l'horizon le plus bas de la rivière à un endroit donné. Le zéro choisi une fois reste constant pour toutes les observations ultérieures. Le zéro du footstock est lié en permanence rappeur .

Les fluctuations de niveau sont généralement observées deux fois par jour (à 8 et 20 heures). A certains postes sont installés des limnigraphes auto-enregistrants qui donnent un enregistrement continu sous forme de courbe.

Sur la base des données obtenues à partir des observations du pied, un graphique des fluctuations des niveaux est tracé pour l'une ou l'autre période : pour une saison, pour une année, pour plusieurs années.

La vitesse des rivières. Nous avons déjà dit que la vitesse du débit de la rivière dépend directement de la pente du canal. Cependant, cette dépendance n'est pas aussi simple qu'il y paraît à première vue.

Quiconque connaît ne serait-ce qu'un peu la rivière sait que la vitesse du courant près des berges est bien moindre qu'au milieu. Ceci est particulièrement bien connu des plaisanciers. Toutes les fois que le batelier doit remonter le fleuve, il s'en tient à la berge ; quand il a besoin de descendre rapidement, il reste au milieu de la rivière.

Des observations plus précises faites dans les rivières et les ruisseaux artificiels (ayant un canal régulier en forme d'auge) ont montré que la couche d'eau immédiatement adjacente au canal, en raison du frottement contre le fond et les parois du canal, se déplace à la vitesse la plus faible. La couche suivante a déjà une vitesse élevée, car elle n'est pas en contact avec le canal (qui est immobile), mais avec la première couche qui se déplace lentement. La troisième couche a une vitesse encore plus élevée, etc... Enfin, la vitesse la plus élevée se trouve dans la partie du cours d'eau la plus éloignée du fond et des parois du chenal. Si nous prenons la section transversale de l'écoulement et connectons les endroits avec la même vitesse d'écoulement avec des lignes (isotaches), alors nous obtiendrons un diagramme qui décrit clairement l'emplacement des couches de différentes vitesses (Fig. 113). Ce mouvement en couches particulier de l'écoulement, dans lequel la vitesse augmente constamment du fond et des parois du canal à la partie médiane, est appelé laminaire. Les caractéristiques typiques du mouvement laminaire peuvent être brièvement caractérisées comme suit :

1) la vitesse de toutes les particules du flux a une direction constante ;

2) la vitesse près de la paroi (près du fond) est toujours égale à zéro, et à mesure qu'on s'éloigne des parois, elle augmente progressivement vers le milieu de l'écoulement.

Cependant, il faut dire que dans les rivières où la forme, la direction et le caractère du chenal sont très différents du chenal régulier en forme d'auge d'un écoulement artificiel, on n'observe presque jamais de mouvement laminaire régulier. Déjà avec un seul coude dans le canal, sous l'action des forces centrifuges, l'ensemble du système de couches se déplace brusquement vers la rive concave, ce qui provoque à son tour un certain nombre d'autres

mouvements. En présence de saillies au fond et le long des bords du canal, des mouvements tourbillonnaires, des contre-courants et d'autres déviations très fortes apparaissent, ce qui complique encore l'image. Des changements particulièrement importants dans le mouvement de l'eau se produisent dans les endroits peu profonds de la rivière, où le courant se divise en jets en forme d'éventail.

Outre la forme et la direction du canal, une augmentation de la vitesse du courant a une grande influence. Le mouvement laminaire, même dans les écoulements artificiels (avec le bon canal), change considérablement avec l'augmentation de la vitesse d'écoulement. Dans les écoulements rapides, des jets hélicoïdaux longitudinaux apparaissent, accompagnés de petits mouvements tourbillonnaires et d'une sorte de pulsation. Tout cela complique grandement la nature du mouvement. Ainsi, dans les rivières, au lieu d'un mouvement laminaire, on observe le plus souvent un mouvement plus complexe, appelé turbulent. (Nous nous attarderons plus tard sur la nature des mouvements turbulents lors de l'examen des conditions de formation du canal d'écoulement.)

De tout ce qui a été dit, il ressort que l'étude de la vitesse d'un fleuve est une affaire complexe. Par conséquent, au lieu de calculs théoriques, il faut plus souvent recourir à des mesures directes.

Mesure de la vitesse d'écoulement. La façon la plus simple et la plus accessible de mesurer la vitesse d'écoulement est de mesurer à l'aide flotte. En observant (avec une horloge) le temps que met le flotteur pour passer deux points situés le long de la rivière à une certaine distance l'un de l'autre, on peut toujours calculer la vitesse souhaitée. Cette vitesse est généralement exprimée en mètres par seconde.

La méthode que nous avons indiquée permet de déterminer la vitesse de la seule couche d'eau supérieure. Pour déterminer la vitesse des couches d'eau plus profondes, deux bouteilles sont utilisées (Fig. 114). Dans ce cas, la bouteille supérieure donne la vitesse moyenne entre les deux bouteilles. Connaissance vitesse moyenne débit d'eau en surface (première méthode), on peut facilement calculer la vitesse à la profondeur désirée. Si V 1 il y aura de la vitesse en surface, V 2 - vitesse moyenne, mais V est la vitesse souhaitée, alors V 2 =( V 1 + V)/2 , d'où la vitesse souhaitée v = 2 v 2 - v 1 .

Des résultats incomparablement plus précis sont obtenus lors de la mesure avec un appareil spécial appelé platines. Il existe de nombreux types de platines vinyles, mais le principe de leur dispositif est le même et est le suivant. Un axe horizontal avec une hélice à pales à l'extrémité est fixé de manière mobile dans un cadre avec un stylo de direction à l'extrémité arrière (Fig. 115). L'appareil, descendu dans l'eau, obéissant au gouvernail, remonte juste à contre-courant,

et l'hélice à pales commence à tourner le long de l'axe horizontal. L'axe a une vis sans fin qui peut être connectée au compteur. En regardant l'horloge, l'observateur allume le compteur, qui commence à compter le nombre de tours. Après un certain temps, le compteur s'éteint et l'observateur détermine le débit en fonction du nombre de tours.

En plus de ces méthodes, ils utilisent également des mesures avec des bouteilles spéciales, des dynamomètres et, enfin, par voie chimique nous sont connus par l'étude des débits d'eau souterraine. Un exemple de bathomètre est le Prof. V. G. Glushkova, qui est un ballon en caoutchouc dont l'ouverture fait face au flux. La quantité d'eau qui parvient à pénétrer dans le ballon par unité de temps permet de déterminer le débit. Les dynamomètres déterminent la force de pression. La force de pression permet de calculer la vitesse.

Lorsqu'il est nécessaire d'obtenir une idée détaillée de la répartition des vitesses dans la section transversale (section vivante) de la rivière, procédez comme suit :

1. Un profil transversal de la rivière est dessiné, et pour plus de commodité, l'échelle verticale est prise 10 fois plus grande que l'horizontale.

2. Des lignes verticales sont tracées aux points où les vitesses de courant ont été mesurées à différentes profondeurs.

3. Sur chaque verticale, la profondeur correspondante est marquée sur l'échelle et la vitesse correspondante est indiquée.

En reliant des points de vitesses égales, on obtient un système de courbes (isotoques), qui donne une représentation visuelle de la répartition des vitesses dans un tronçon vivant donné du fleuve.

Vitesse moyenne. Pour de nombreux calculs hydrologiques, il est nécessaire de disposer de données sur le débit moyen de l'eau dans la partie vivante du fleuve. Mais déterminer la vitesse moyenne de l'eau est une tâche plutôt difficile.

Nous avons déjà dit que le mouvement de l'eau dans un cours d'eau est non seulement complexe, mais aussi irrégulier dans le temps (pulsation). Cependant, à partir d'une série d'observations, nous avons toujours la possibilité de calculer la vitesse d'écoulement moyenne en tout point de l'aire d'écoulement de la rivière. Ayant la valeur de la vitesse moyenne au point, nous pouvons représenter la distribution des vitesses le long de la verticale que nous avons prise sur le graphique. Pour ce faire, la profondeur de chaque point est tracée verticalement (de haut en bas), et la vitesse d'écoulement horizontalement (de gauche à droite). Nous faisons de même avec les autres points de la verticale que nous avons pris. En reliant les extrémités des lignes horizontales (représentant les vitesses), nous obtenons un dessin qui donne une idée claire des vitesses des courants à différentes profondeurs de la verticale que nous avons prise. Ce dessin est appelé tableau de vitesse ou hodographe de vitesse.

D'après de nombreuses observations, il s'est avéré que pour avoir une image complète de la distribution des vitesses d'écoulement le long de la verticale, il suffit de déterminer les vitesses aux cinq points suivants : 1) en surface, 2) par 0,2h, 3) de 0,6h, 4) de 0,8het 5) en bas, en comptant h - profondeur verticale de la surface au fond.

L'hodographe des vitesses donne une idée précise de l'évolution des vitesses depuis la surface jusqu'au fond du cours d'eau sur une verticale donnée. La vitesse la plus faible au fond du cours d'eau est principalement due au frottement. Plus la rugosité du fond est grande, plus la diminution des vitesses de courant est forte. En hiver, lorsque la surface de la rivière est recouverte de glace, des frottements se produisent également à la surface de la glace, ce qui affecte également la vitesse du courant.

L'hodographe de vitesse permet de calculer la vitesse moyenne de la rivière le long d'une verticale donnée.

La vitesse d'écoulement moyenne le long de la section d'écoulement vertical est plus facile à déterminer par la formule :

où ώ est l'aire de l'hodographe de vitesse, et H est la hauteur de cette aire. En d'autres termes, pour déterminer la vitesse d'écoulement moyenne le long de la section d'écoulement verticale, la surface de l'hodographe de vitesse doit être divisée par sa hauteur.

La surface de l'hodographe de vitesse est déterminée soit à l'aide d'un planimètre, soit analytiquement (c'est-à-dire en la divisant en figures simples - triangles et trapèzes).

Le débit moyen est déterminé de différentes manières. Le plus simple est de multiplier vitesse de pointe (Vmax) sur le coefficient de rugosité (P). Le coefficient de rugosité pour les rivières de montagne peut être estimé à environ 0,55, pour les rivières à lit de gravier, 0,65, pour les rivières à lit irrégulier sablonneux ou argileux, 0,85.

Pour déterminer avec précision la vitesse d'écoulement moyenne de la section vivante de l'écoulement, diverses formules sont utilisées. La plus courante est la formule Chezy.

où v - la vitesse moyenne d'écoulement, R - rayon hydraulique, J- pente de l'écoulement de surface et À PARTIR DE- facteur de vitesse. Mais ici la détermination du coefficient de vitesse présente des difficultés importantes.

Le coefficient de vitesse est déterminé par diverses formules empiriques (c'est-à-dire obtenues à partir de l'étude et de l'analyse d'un grand nombre d'observations). La formule la plus simple est :

où P- coefficient de rugosité, une R - rayon hydraulique qui nous est déjà familier.

Consommation. La quantité d'eau dans moi, traversant une section vivante donnée de la rivière par seconde s'appelle débit de la rivière(pour cet article). Consommation théorique (mais) facile à calculer : elle est égale à l'aire de la section habitable de la rivière ( F), multiplié par la vitesse d'écoulement moyenne ( v), c'est à dire. mais= fv. Ainsi, par exemple, si la superficie de la section vivante de la rivière est de 150 m 2, et vitesse 3 m/s, alors la consommation sera de 450 m 3 par seconde. Lors du calcul du débit, un mètre cube est pris par unité d'eau et une seconde est prise par unité de temps.

Nous avons déjà dit qu'il n'est pas difficile de calculer théoriquement le débit d'une rivière pour tel ou tel point. Réaliser cette tâche dans la pratique est beaucoup plus difficile. Arrêtons-nous sur les méthodes théoriques et pratiques les plus simples les plus souvent utilisées dans l'étude des rivières.

Il existe de nombreuses façons de déterminer le débit d'eau dans les rivières. Mais tous peuvent être divisés en quatre groupes : méthode volumétrique, méthode de mélange, hydraulique et hydrométrique.

Méthode volumétrique utilisé avec succès pour déterminer le débit des plus petites rivières (sources et ruisseaux) avec un débit de 5 à 10 litres (0,005- 0,01 m 3) par seconde. Son essence réside dans le fait que le ruisseau est endigué et que l'eau descend dans le caniveau. Un seau ou un réservoir est placé sous la gouttière (selon la taille du ruisseau). Le volume du navire doit être mesuré avec précision. Le temps de remplissage du récipient est mesuré en secondes. Le quotient de la division du volume du récipient (en mètres) par le temps qu'il faut pour remplir le récipient (en secondes) as. fois et donne la valeur désirée. La méthode volumétrique donne les résultats les plus précis.

Méthode de mélange est basé sur le fait qu'à un certain point de la rivière une solution d'une sorte de sel ou de peinture est admise dans le cours d'eau. En déterminant la teneur en sel ou en peinture dans un autre point d'écoulement inférieur, le débit d'eau est calculé (la formule la plus simple

où q - consommation de saumure, k 1 - concentration de la solution saline au rejet, à 2 est la concentration de la solution saline au point aval). Cette méthode est l'une des meilleures pour les rivières de montagne orageuses.

méthode hydraulique Elle repose sur l'utilisation de différents types de formules hydrauliques lorsque l'eau s'écoule à la fois dans des canaux naturels et des déversoirs artificiels.

Nous donnons l'exemple le plus simple de la méthode du déversoir. Un barrage est en cours de construction, dont le sommet a une paroi mince (en bois, en béton). Un déversoir en forme de rectangle est découpé dans le mur, avec des dimensions de base précisément définies. L'eau déborde à travers le déversoir et le débit est calculé par la formule

(T - coefficient de déversoir, b - la largeur du seuil du déversoir, H- pression sur le bord du déversoir, g -accélération de la pesanteur), A l'aide d'un déversoir, il est possible de mesurer des débits de 0,0005 à 10 m3/sec. Il est particulièrement utilisé dans les laboratoires hydrauliques.

Méthode hydrométrique est basé sur la mesure de la surface ouverte et de la vitesse d'écoulement. C'est le plus commun. Le calcul est effectué selon la formule, comme nous l'avons déjà dit.

Stocker. La quantité d'eau qui traverse une section vivante donnée de la rivière par seconde, nous l'appelons le débit. La quantité d'eau qui traverse une section vivante donnée de la rivière sur une plus longue période est appelée drainer. La quantité de ruissellement peut être calculée pour un jour, un mois, une saison, une année et même plusieurs années. Le plus souvent, le débit est calculé pour les saisons, car les changements saisonniers pour la plupart des rivières sont particulièrement forts et caractéristiques. Les valeurs des flux annuels et, en particulier, la valeur du flux annuel moyen (flux calculé à partir de données à long terme) revêtent une grande importance en géographie. Le débit annuel moyen permet de calculer le débit moyen de la rivière. Si le débit est exprimé en mètres cubes par seconde, alors le débit annuel (pour éviter de très grands nombres) est exprimé en kilomètres cubes.

Ayant des informations sur le débit, nous pouvons également obtenir des données sur le débit pour l'une ou l'autre période de temps (en multipliant le débit par le nombre de secondes de la période de temps prise). La valeur de ruissellement dans ce cas est exprimée volumétriquement. Le débit des grands fleuves est généralement exprimé en kilomètres cubes.

Ainsi, par exemple, le débit annuel moyen de la Volga est de 270 km 3, Dnipro 52 km 3, Obi 400 km 3, Ienisseï 548 km 3, Amazones 3787 kilomètres, 3 etc.

Lors de la caractérisation des rivières, le rapport entre l'ampleur du ruissellement et la quantité de précipitations tombant sur la surface du bassin de la rivière que nous avons prise est très important. La quantité de précipitations, comme nous le savons, est exprimée par l'épaisseur de la couche d'eau en millimètres. Par conséquent, pour comparer le ruissellement avec la quantité de précipitations, il est nécessaire d'exprimer également le ruissellement par l'épaisseur de la couche d'eau en millimètres. Pour ce faire, la quantité de ruissellement pour une période donnée, exprimée en mesures volumétriques, est répartie en une couche uniforme sur toute la surface du bassin versant située au-dessus du point d'observation. Cette valeur, appelée hauteur du drain (A), est calculée par la formule :

MAIS est la hauteur du drain, exprimée en millimètres, Q - frais, J- période de temps, 10 3 est utilisé pour convertir les mètres en millimètres et 10 6 pour convertir les kilomètres carrés en mètres carrés.

Le rapport entre la quantité de ruissellement et la quantité de précipitations est appelé coefficient de ruissellement. Si le coefficient de ruissellement est désigné par la lettre mais, et la quantité de précipitations, exprimée en millimètres, - h, ensuite

Le coefficient de ruissellement, comme tout rapport, est une grandeur abstraite. Il peut être exprimé en pourcentage. Ainsi, par exemple, pour r. Néva A=374 millimètre, h= 532 millimètres ; En conséquence, mais= 0,7, ou 70 %. Dans ce cas, le coefficient de ruissellement p. Neva nous permet de dire que sur la quantité totale de précipitations tombant dans le bassin de la rivière. Neva, 70% coule dans la mer, et 30% s'évapore. Nous observons une image complètement différente sur la rivière. Nil. Ici A=35mm, h =826 millimètre ; donc a=4%. Cela signifie que 96% de toutes les précipitations dans le bassin du Nil s'évaporent et que seulement 4% atteignent la mer. Il ressort déjà des exemples ci-dessus que grande valeur coefficient de ruissellement a pour les géographes.

Donnons à titre d'exemple la valeur moyenne des précipitations et du ruissellement pour quelques fleuves de la partie européenne de l'URSS.

Dans les exemples que nous avons donnés, la quantité de précipitations, les valeurs de ruissellement et, par conséquent, les coefficients de ruissellement sont calculés sous forme de moyennes annuelles basées sur des données à long terme. Il va sans dire que les coefficients de ruissellement peuvent être dérivés pour n'importe quelle période de temps : jour, mois, saison, etc.

Dans certains cas, le débit est exprimé en nombre de litres par seconde pour 1 km 2 espace piscine. Ce débit est appelé module de vidange.

La valeur du ruissellement moyen à long terme peut être mise sur la carte à l'aide d'isolignes. Sur une telle carte, le puits est exprimé en unités du puits. Cela donne une idée que le ruissellement annuel moyen dans les parties plates du territoire de notre Union a un caractère zonal, l'ampleur du ruissellement diminuant vers le nord. À partir d'une telle carte, on peut voir à quel point le relief est important pour le ruissellement.

Alimentation fluviale. Il existe trois principaux types d'alimentation des rivières : l'alimentation des eaux de surface, l'alimentation des eaux souterraines et l'alimentation mixte.

L'approvisionnement en eau de surface peut être divisé en pluie, neige et glacier. L'alimentation par la pluie est caractéristique des fleuves des régions tropicales, la plupart des régions de mousson, ainsi que de nombreuses régions d'Europe occidentale, qui ont un climat doux. La nutrition de la neige est typique des pays où beaucoup de neige s'accumule pendant la période froide. Cela comprend la plupart des rivières du territoire de l'URSS. Au printemps, elles sont caractérisées par de puissantes crues. Une mention spéciale doit être faite à la neige hautes montagnes pays qui le plus grand nombre l'eau est donnée à la fin du printemps et en été. Cette nourriture, appelée nourriture de neige de montagne, est proche de la nourriture glaciaire. Les glaciers, comme les neiges des montagnes, fournissent de l'eau principalement en été.

Les eaux souterraines sont alimentées de deux manières. La première voie est l'alimentation des rivières par des aquifères plus profonds qui sortent (ou, comme on dit, se coincent) dans le lit de la rivière. C'est un aliment assez durable pour toutes les saisons. La deuxième voie est l'alimentation en eau souterraine des strates alluviales directement reliées au fleuve. Pendant les périodes de hautes eaux stagnantes, les alluvions se saturent en eau, et après la baisse des eaux, elles restituent lentement leurs réserves au fleuve. Ce régime est moins durable.

Rares sont les cours d'eau alimentés uniquement par les eaux de surface ou les eaux souterraines. Les rivières à alimentation mixte sont beaucoup plus courantes. À certaines périodes de l'année (printemps, été, début de l'automne), les eaux de surface sont prédominantes pour eux, à d'autres périodes (en hiver ou pendant les périodes de sécheresse), la nutrition des eaux souterraines devient la seule.

On peut également citer les rivières alimentées par les eaux de condensation, qui peuvent être à la fois superficielles et souterraines. Ces rivières sont plus courantes dans les régions montagneuses, où les accumulations de rochers et de pierres sur les sommets et les pentes condensent l'humidité en quantités notables. Ces eaux peuvent influencer l'augmentation du ruissellement.

Conditions d'alimentation des rivières à différents moments de l'année. Douleur en hiverLa plupart de nos rivières sont alimentées exclusivement par des eaux souterraines. Cette alimentation est assez uniforme, de sorte que le ruissellement hivernal de la plupart de nos rivières peut être qualifié de plus uniforme, diminuant très légèrement du début de l'hiver au printemps.

Au printemps, la nature du ruissellement et, en général, tout le régime des cours d'eau change radicalement. Les précipitations accumulées pendant l'hiver sous forme de neige fondent rapidement et de grandes quantités d'eau de fonte se déversent dans les rivières. Le résultat est crue printanière, qui, selon les conditions géographiques du bassin versant, dure plus ou moins longtemps. Nous parlerons de la nature des crues printanières un peu plus tard. Dans ce cas, nous notons un seul fait: au printemps, une énorme quantité d'eau de neige fondue au printemps est ajoutée à l'approvisionnement du sol, ce qui augmente plusieurs fois le ruissellement. Ainsi, par exemple, pour le Kama, le débit moyen au printemps dépasse le débit d'hiver de 12 et même 15 fois, pour l'Oka de 15 à 20 fois ; le débit du Dniepr près de Dnepropetrovsk au printemps certaines années dépasse de 50 fois le débit hivernal, dans les petites rivières, la différence est encore plus importante.

En été, les rivières (sous nos latitudes) sont alimentées, d'une part, par les eaux souterraines, et, d'autre part, par le ruissellement direct des eaux de pluie. D'après les observations d'acad. Oppokova dans le bassin du haut Dniepr, ce ruissellement direct des eaux pluviales pendant les mois d'été atteint 10 %. Dans les régions montagneuses, où les conditions de ruissellement sont plus favorables, ce pourcentage augmente sensiblement. Mais il atteint une valeur particulièrement élevée dans les zones caractérisées par une large répartition du pergélisol. Ici, après chaque pluie, le niveau des rivières monte rapidement.

En automne, à mesure que les températures baissent, l'évaporation et la transpiration diminuent progressivement et le ruissellement de surface (ruissellement des eaux de pluie) augmente. En conséquence, le ruissellement augmente généralement en automne jusqu'à ce que le liquide précipitation(pluie) sont remplacés par dur (neige). Ainsi, en automne, comme

nous avons le sol plus la nutrition de la pluie, et la pluie diminue progressivement et s'arrête complètement au début de l'hiver.

Tel est le cours de l'alimentation des rivières ordinaires sous nos latitudes. Dans les pays de haute montagne, les eaux de fonte des neiges de montagne et des glaciers sont ajoutées en été.

Dans les régions désertiques et steppiques sèches, les eaux de fonte des neiges et des glaces de montagne jouent un rôle prédominant (Amu-Daria, Syr-Daria, etc.).

fluctuations des niveaux d'eau dans les rivières. Nous venons de parler des conditions d'alimentation des rivières à différents moments de l'année, et à ce sujet nous avons noté comment le débit change à différents moments de l'année. Ces changements sont le plus clairement illustrés par la courbe des fluctuations des niveaux d'eau dans les rivières. Nous avons ici trois graphiques. Le premier graphique donne une idée des fluctuations du niveau des rivières dans la zone forestière de la partie européenne de l'URSS (Fig. 116). Sur le premier graphique (volga) est caractéristique

Montée rapide et élevée d'une durée d'environ 1/2 mois.

Faites maintenant attention au deuxième graphique (Fig. 117), typique des rivières de la taïga Sibérie orientale. Il y a une forte hausse au printemps et une série de hausses en été dues aux pluies et à la présence de pergélisol, ce qui augmente la vitesse du ruissellement. La présence du même pergélisol, qui réduit l'alimentation du sol en hiver, conduit à un niveau d'eau particulièrement bas en hiver.

Le troisième graphique (Fig. 118) montre la courbe de fluctuation des niveaux des rivières dans la zone de la taïga de l'Extrême-Orient. Ici, en raison du pergélisol, le même niveau très bas pendant la période froide et de fortes fluctuations continues du niveau pendant les périodes chaudes. Elles sont causées au printemps et au début de l'été par la fonte des neiges et plus tard par la pluie. La présence de montagnes et de pergélisol accélère le ruissellement, ce qui a un effet particulièrement marqué sur les fluctuations de niveau.

La nature des fluctuations du niveau d'un même fleuve d'une année à l'autre n'est pas la même. Nous avons ici un graphique des fluctuations des niveaux de p. Kamas pour différentes années (Fig. 119). Comme vous pouvez le voir, la rivière à différentes années a un schéma de fluctuations très différent. Certes, les années des écarts les plus marqués par rapport à la norme sont sélectionnées ici. Mais nous avons ici le deuxième graphique des fluctuations des niveaux de p. Volga (fig. 116). Ici, toutes les fluctuations sont du même type, mais l'amplitude des fluctuations et la durée du déversement sont très différentes.

En conclusion, il faut dire que l'étude des fluctuations du niveau des rivières, en plus de l'importance scientifique, est également d'une grande importance pratique. Les ponts démolis, les barrages et les structures côtières détruits, les villages inondés et parfois complètement détruits et emportés ont longtemps amené les gens à prêter attention à ces phénomènes et à les étudier. Il n'est pas étonnant que des observations de fluctuations du niveau des fleuves aient été réalisées depuis l'Antiquité (Égypte, Mésopotamie, Inde, Chine, etc.). La navigation fluviale, la construction de routes, et surtout de voies ferrées, nécessitaient des observations plus précises.

L'observation des fluctuations du niveau des rivières en Russie a commencé, semble-t-il, il y a très longtemps. Dans les chroniques, à commencer par XV in., on rencontre souvent des indices de la hauteur des crues du fleuve. Moscou et Oka. Des observations sur les fluctuations du niveau de la rivière Moskva étaient déjà faites quotidiennement. D'abord XIXe dans. des observations quotidiennes ont déjà été effectuées à tous les principaux quais de toutes les rivières navigables. D'année en année, le nombre de stations hydrométriques n'a cessé d'augmenter. À l'époque pré-révolutionnaire, nous avions plus d'un millier de postes de mesure de l'eau en Russie. Mais ces stations ont connu un développement particulier en L'heure soviétique ce qui est facile à voir dans le tableau ci-dessous.

Inondation printanière. Pendant la période de fonte des neiges au printemps, le niveau d'eau dans les rivières monte brusquement et l'eau, débordant généralement du canal, déborde des berges et inonde souvent la plaine inondable. Ce phénomène, caractéristique de la plupart de nos rivières, est appelé crue printanière.

Le moment de l'inondation dépend de conditions climatiques terrain, et la durée de la période de crue, en plus, sur la taille du bassin, dont certaines parties peuvent être sous des conditions climatiques différentes. Ainsi, par exemple, pour r. Dniepr (selon des observations près de Kiev), la durée de l'inondation est de 2,5 à 3 mois, tandis que pour les affluents du Dniepr - le Sula et le Psyol - la durée de l'inondation n'est que d'environ 1,5 à 2 mois.

La hauteur de la crue printanière dépend de nombreux facteurs, mais les plus importants d'entre eux sont : 1) la quantité de neige dans le bassin versant au début du dégel et 2) l'intensité du dégel printanier.

Le degré de saturation en eau du sol dans le bassin fluvial, le pergélisol ou le sol dégelé, les précipitations printanières, etc., revêt également une certaine importance.

La plupart des grands fleuves de la partie européenne de l'URSS se caractérisent par une crue printanière pouvant atteindre 4 M. Cependant, selon les années, la hauteur de la crue printanière est sujette à de très fortes fluctuations. Ainsi, par exemple, pour la Volga près de la ville de Gorky, les montées d'eau atteignent 10-12 moi, près d'Oulianovsk jusqu'à 14 m; pour r. Dniepr pendant 86 ans d'observations (de 1845 à 1931) de 2,1 m jusqu'à 6-7 et même 8.53 m(1931).

Les plus fortes montées d'eau entraînent des inondations qui causent de grands dégâts à la population. Un exemple est l'inondation à Moscou en 1908, lorsqu'une partie importante de la ville et la voie du chemin de fer Moscou-Koursk étaient sous l'eau sur des dizaines de kilomètres. Un certain nombre de villes de la Volga (Rybinsk, Yaroslavl, Astrakhan, etc.) ont connu une très forte inondation à la suite d'une montée inhabituellement élevée des eaux du fleuve. Volga au printemps 1926

Sur les grands fleuves sibériens, en raison des embouteillages, la montée des eaux atteint 15-20 mètres ou plus. Alors, sur le fleuve Ienisseï moins de 16 ans moi, et sur la rivière Lene (à Bulun) jusqu'à 24 ans M.

Inondations. En plus des crues printanières périodiques, il y a aussi des montées soudaines de l'eau causées par de fortes pluies ou d'autres raisons. Ces crues soudaines des rivières, par opposition aux crues printanières périodiquement répétées, sont appelées inondations. Les inondations, contrairement aux inondations, peuvent survenir à tout moment de l'année. Dans les conditions de plaines, où la pente des cours d'eau est très faible, ces crues peuvent provoquer de fortes augmentations des niveaux 1, principalement en grands fleuves. En conditions montagneuses, les inondations apparaissent également sur plus grands fleuves. Surtout graves inondations sont observées dans notre Extrême Orient, où, en plus des conditions montagneuses, nous avons des averses soudaines et prolongées, donnant en un ou deux jours plus de 100 millimètre précipitation. Ici, les crues estivales prennent souvent le caractère de crues fortes, parfois destructrices.

On sait que la hauteur des crues et la nature du ruissellement en général sont fortement influencées par les forêts. Ils assurent principalement une fonte des neiges lente, ce qui allonge la durée de la crue et réduit la hauteur de la crue. De plus, le sol forestier (feuilles tombées, aiguilles, mousses, etc.) retient l'humidité de l'évaporation. De ce fait, le coefficient de ruissellement en forêt est trois à quatre fois inférieur à celui des terres arables. Par conséquent, la hauteur de l'inondation diminue à 50%.

Afin de réduire les inondations et de réguler de manière générale le ruissellement, dans notre URSS, le gouvernement a accordé une attention particulière à la préservation des forêts dans les zones où les rivières alimentent. Résolution (datée du 2/VII1936) prévoit la conservation des forêts sur les deux rives des fleuves. Parallèlement, dans le cours supérieur des rivières, des bandes forestières de 25 kilomètres largeur, et dans la partie inférieure atteint 6 km.

Les possibilités de poursuivre la lutte contre les déversements et le développement de mesures visant à réguler le ruissellement de surface dans notre pays sont, pourrait-on dire, illimitées. La création de brise-vent forestiers et de réservoirs régule le ruissellement sur de vastes étendues. La création d'un immense réseau de canaux et de réservoirs colossaux subordonne encore plus l'écoulement à la volonté et au plus grand bien de l'homme de la société socialiste.

Basse eau. Pendant la période où le fleuve vit presque exclusivement grâce à l'apport d'eau souterraine en l'absence d'approvisionnement en eau de pluie, le niveau du fleuve est au plus bas. Cette période de plus bas niveau d'eau dans la rivière est appelée basse eau. Le début de l'étiage est considéré comme la fin de la décrue de la crue printanière, et la fin de l'étiage est le début de la remontée automnale du niveau. Cela signifie que la période d'étiage ou période d'étiage pour la plupart de nos cours d'eau correspond à la période estivale.

Geler les rivières. Les fleuves des pays froids et tempérés sont recouverts de glace pendant la saison froide. Le gel des rivières commence généralement près des berges, là où le courant est le plus faible. À l'avenir, des cristaux et des aiguilles de glace apparaissent à la surface de l'eau qui, se rassemblant en grande quantité, forment ce que l'on appelle le "saindoux". Au fur et à mesure que l'eau se refroidit, des glaçons apparaissent dans la rivière, dont le nombre augmente progressivement. Parfois, la dérive continue des glaces d'automne dure plusieurs jours et, par temps calme et glacial, la rivière "monte" assez rapidement, en particulier dans les virages où s'accumulent un grand nombre de banquises. Une fois que la rivière est recouverte de glace, elle passe aux eaux souterraines, le niveau de l'eau baisse souvent et la glace sur la rivière s'affaisse.

La glace, en poussant par en dessous, s'épaissit progressivement. L'épaisseur de la couverture de glace, selon les conditions climatiques, peut être très différente : de quelques centimètres à 0,5-1 moi, et dans certains cas (en Sibérie) jusqu'à 1,5- 2 mètres De la fonte et du gel de la neige tombée, la glace peut s'épaissir d'en haut.

Sorties d'un grand nombre de sources, apportant plus de eau chaude, conduisent dans certains cas à la formation d'une "polynie", c'est-à-dire d'une zone non gelée.

Le processus de gel des rivières commence par le refroidissement de la couche d'eau supérieure et la formation de fines pellicules de glace, appelées gros. En raison de la nature turbulente de l'écoulement, l'eau est mélangée, ce qui entraîne un refroidissement de toute la masse d'eau. Dans le même temps, la température de l'eau peut être légèrement inférieure à 0° (sur la rivière Neva jusqu'à -0°.04, sur la rivière Ienisseï -0°.1) : l'eau surfondue crée des conditions favorables à la formation de cristaux de glace, aboutissant à la soi-disant glace profonde. La glace profonde formée au fond est appelée glace de fond. La glace profonde en suspension est appelée boue. Les boues peuvent être en suspension ou flotter à la surface.

La glace de fond, en croissance progressive, se détache du fond et, en raison de sa faible densité, flotte à la surface. Dans le même temps, la glace de fond, se détachant du fond, capture avec elle une partie du sol (sable, cailloux et même cailloux). La glace de fond qui flotte à la surface est également appelée boue.

La chaleur latente de formation de glace est rapidement consommée, et l'eau de la rivière reste en surfusion tout le temps, jusqu'à la formation d'une couverture de glace. Mais dès que la couverture de glace se forme, la perte de chaleur dans l'air s'arrête en grande partie et l'eau n'est plus surfondue. Il est clair que la formation de cristaux de glace (et, par conséquent, glace profonde) s'arrête.

Avec une vitesse de courant importante, la formation d'une couverture de glace est fortement ralentie, ce qui entraîne à son tour la formation de glace profonde en quantités énormes. A titre d'exemple, R. Angara. Voici la boue. Et. la glace de fond, obstruant le chenal, forme congestion. Le blocage du canal entraîne une forte montée du niveau de l'eau. Après la formation de la couverture de glace, le processus de formation de glace profonde est fortement réduit et le niveau de la rivière diminue rapidement.

La formation de la couverture de glace commence à partir des rives. Ici, à une vitesse de courant inférieure, la glace est plus susceptible de se former (de se protéger). Mais cette glace est souvent emportée par le courant et, avec la masse de boues, provoque ce que l'on appelle dérive des glaces d'automne. La dérive automnale des glaces s'accompagne parfois de congestion, c'est-à-dire la formation de barrages de glace. Les colmatages (ainsi que les blocages) peuvent provoquer des montées d'eau importantes. Les embouteillages se produisent généralement dans les sections rétrécies de la rivière, dans les virages serrés, sur les seuils, ainsi qu'à proximité des structures artificielles.

Sur les grands fleuves coulant vers le nord (Ob, Yenisei, Lena), le cours inférieur des fleuves gèle plus tôt, ce qui contribue à la formation d'embâcles particulièrement puissants. La montée du niveau d'eau dans certains cas peut créer des conditions propices à l'apparition de courants inverses dans les parties inférieures des affluents.

À partir du moment de la formation de la couverture de glace, le fleuve entre dans une période d'englacement. À partir de ce moment, la glace s'accumule lentement par le bas. L'épaisseur de la couverture de glace, en plus de la température, est fortement influencée par la couverture de neige, qui protège la surface de la rivière du refroidissement. En moyenne, l'épaisseur de la glace sur le territoire de l'URSS atteint :

polynies. Il n'est pas rare que certaines sections de la rivière ne gèlent pas en hiver. Ces zones sont appelées polynies. Les raisons de leur formation sont différentes. On les voit le plus souvent dans les zones débit rapide, au lieu de sortie d'un grand nombre de sources, au lieu de descente des eaux d'usine, etc. Dans certains cas, des zones similaires sont également observées à la sortie de la rivière d'un lac profond. Ainsi, par exemple, R. Angara à la sortie du lac. Le Baïkal ne gèle pas pendant 15 kilomètres, et certaines années même pendant 30 kilomètres (l'Angara "aspire" l'eau plus chaude du Baïkal, qui se refroidit au point de congélation après un certain temps).

Ouverture de la rivière. Sous l'influence du printemps rayons de soleil la neige sur la glace commence à fondre, provoquant la formation de flaques d'eau lenticulaires à la surface de la glace. Les courants d'eau qui descendent des rives intensifient la fonte des glaces, surtout près des rives, ce qui entraîne la formation de bourrelets.

Habituellement, avant l'ouverture, il y a mouvement des glaces. Dans ce cas, la glace commence alors à bouger, puis s'arrête. Le moment du mouvement est le plus dangereux pour les ouvrages (barrages, digues, culées de pont). Par conséquent, près des structures, la glace se brise à l'avance. Le début de la montée des eaux brise la glace, ce qui conduit finalement à une dérive des glaces.

La dérive des glaces au printemps est généralement beaucoup plus forte qu'à l'automne, ce qui est dû à une quantité d'eau et de glace beaucoup plus importante. Les embâcles au printemps sont également plus importants qu'en automne. Ils atteignent des tailles particulièrement importantes sur les rivières du nord, où l'ouverture des rivières commence par le haut. La glace apportée par la rivière s'attarde dans les zones basses où la glace est encore forte. En conséquence, de puissants barrages de glace se forment, qui en 2-3 heures monter le niveau de l'eau plusieurs mètres. La rupture ultérieure du barrage provoque des destructions très graves. Prenons un exemple. L'Ob se rompt près de Barnaoul fin avril et près de Salekhard début juin. L'épaisseur de la glace près de Barnaoul est d'environ 70 cm, et dans le cours inférieur de l'Ob environ 150 cm. Par conséquent, le phénomène de congestion est assez fréquent ici. Avec la formation de congestion (ou, comme ils l'appellent, de «blocages»), le niveau d'eau augmente de 4 à 5 en 1 heure. m et diminue tout aussi rapidement après la percée des barrages de glace. Des flux grandioses d'eau et de glace peuvent détruire des forêts sur de vastes étendues, détruire des berges, créer de nouveaux canaux. La congestion peut facilement détruire même les structures les plus solides. Par conséquent, lors de la planification des structures, il est nécessaire de prendre en compte l'emplacement des structures, d'autant plus que la congestion se produit généralement dans les mêmes zones. Pour protéger les structures ou les camps d'hiver de la flotte fluviale, la glace dans ces zones explose généralement.

La montée des eaux lors des embouteillages sur l'Ob atteint 8-10 m, et dans le cours inférieur du fleuve. Lena (près de Bulun) - 20-24 M.

année hydrologique. Actions et autres traits de caractère la vie des rivières, comme nous l'avons déjà vu, est différente selon les périodes de l'année. Cependant, les saisons de la vie du fleuve ne coïncident pas avec les saisons calendaires habituelles. Ainsi, par exemple, la saison d'hiver pour une rivière commence à partir du moment où l'approvisionnement en pluie s'arrête et la rivière passe à l'approvisionnement en sol d'hiver. Sur le territoire de l'URSS, ce moment se produit en octobre dans les régions du nord et en décembre dans les régions du sud. Ainsi, il n'existe pas de moment précisément établi convenant à tous les fleuves de l'URSS. Il faut dire la même chose pour les autres saisons. Il va sans dire que le début de l'année dans la vie du fleuve, ou, comme on dit, le début de l'année hydrologique, ne peut coïncider avec le début de l'année civile (1er janvier). Le début de l'année hydrologique est considéré comme le moment où la rivière passe à l'alimentation exclusivement terrestre. Pour différents endroits sur le territoire d'un seul de nos États, le début de l'année hydrologique ne peut pas être le même. Pour la plupart des fleuves de l'URSS, le début de l'année hydrologique tombe sur la période du 15/XIjusqu'à 15/XII.

Classification climatique des rivières. Déjà de ce qui a été dit sur mode des rivières à différentes saisons, il est clair que le climat a un impact énorme sur les rivières. Il suffit, par exemple, de comparer des rivières d'Europe de l'Est avec les fleuves d'Europe occidentale et méridionale pour voir la différence. Nos rivières gèlent pendant l'hiver, se brisent au printemps et produisent une montée d'eau exceptionnellement élevée lors de la crue printanière. Les fleuves d'Europe occidentale gèlent très rarement et presque jamais de crues printanières. Quant aux fleuves du sud de l'Europe, ils ne gèlent pas du tout et ont le niveau d'eau le plus élevé en hiver. Nous trouvons une différence encore plus nette entre les fleuves d'autres pays situés dans d'autres régions climatiques. Qu'il suffise de rappeler les fleuves des régions de mousson d'Asie, les fleuves d'Afrique septentrionale, centrale et australe, les fleuves Amérique du Sud, Australie, etc. Tout cela pris ensemble a donné à notre climatologue Voeikov une raison de classer les rivières en fonction des conditions climatiques dans lesquelles elles se trouvent. Selon cette classification (légèrement modifiée par la suite), toutes les rivières de la Terre sont divisées en trois types : 1) les rivières alimentées presque exclusivement par l'eau de fonte de la neige et de la glace, 2) les rivières alimentées uniquement par l'eau de pluie, et 3) les rivières qui reçoivent l'eau dans les deux sens indiqués ci-dessus.

Les rivières du premier type sont :

mais) rivières du désert bordé de hautes montagnes aux sommets enneigés. Les exemples sont : Syr-Daria, Amou-Daria, Tarim, etc. ;

b) fleuves des régions polaires (nord de la Sibérie et Amérique du Nord), situés principalement sur les îles.

Les rivières du second type sont :

a) les fleuves d'Europe occidentale à précipitations plus ou moins uniformes : la Seine, le Main, la Moselle, etc. ;

b) les fleuves des pays méditerranéens à crue hivernale : les fleuves d'Italie, d'Espagne et autres ;

c) fleuves des pays tropicaux et régions de mousson à crues estivales : Gange, Indus, Nil, Congo, etc.

Les rivières du troisième type, alimentées à la fois par les eaux de fonte et de pluie, comprennent :

a) rivières d'Europe de l'Est, ou de Russie, de plaine, de Sibérie occidentale, d'Amérique du Nord et d'autres avec une crue printanière ;

b) les rivières alimentées par les hautes montagnes, avec une crue printanière et estivale.

Il existe d'autres classifications plus récentes. Parmi eux se trouve le classement M. I. Lvovitch, qui a pris la même classification de Voeikov comme base, mais dans un souci de clarification, a pris en compte non seulement des indicateurs qualitatifs, mais aussi quantitatifs des sources fluviales de nutrition et de la répartition saisonnière du ruissellement. Ainsi, par exemple, il prend la valeur du ruissellement annuel et détermine quel pourcentage du ruissellement est dû à telle ou telle source de nourriture. Si la valeur du ruissellement d'une source est supérieure à 80 %, cette source se voit accorder une importance exceptionnelle ; si le ruissellement est de 50 à 80 %, alors il est prédominant ; moins de 50% - prédominant. En conséquence, il obtient 38 groupes de régime fluvial, qui sont combinés en 12 types. Ces types sont :

1. Type amazonien - nourriture presque exclusivement pluviale et prédominance du ruissellement d'automne, c'est-à-dire pendant les mois qui zone tempérée sont considérés comme automnaux (Amazonie, Rio Negro, Nil Bleu, Congo, etc.).

2. Type nigérian - à prédominance pluviale avec prédominance du ruissellement automnal (Niger, Lualaba, Nil, etc.).

3. Type Mékong - presque exclusivement pluvial avec une prédominance du ruissellement estival (Mékong, cours supérieur de Madère, Maranyon, Paraguay, Parana, etc.).

4. Amursky - principalement pluvial avec une prédominance du ruissellement estival (Amour, Vitim, cours supérieur de l'Olekma, Yana, etc.).

5. Méditerranée - exclusivement ou majoritairement pluviale et prédominance du ruissellement hivernal (Moselle, Ruhr, Tamise, Agri en Italie, Alma en Crimée, etc.).

6. Oderian - la prédominance de l'alimentation pluviale et du ruissellement printanier (Po, Tisza, Oder, Morava, Ebro, Ohio, etc.).

7. Volzhsky - principalement alimenté par la neige avec une prédominance du ruissellement printanier (Volga; Mississippi, Moscou, Don, Oural, Tobol, Kama, etc.).

8. Yukon - l'apport de neige prédominant et la dominance du ruissellement estival (Yukon, Kola, Athabasca, Colorado, Vilyui, Pyasina, etc.).

9. Nurinsky - la prédominance de la nutrition de la neige et presque exclusivement du ruissellement printanier (Nura, Eruslan, Buzuluk, B. Uzen, Ingulets, etc.).

10. Groenland - nourriture exclusivement glaciaire et ruissellement à court terme en été.

11. Caucasien - nutrition prédominante ou principalement glaciaire et prédominance du ruissellement estival (Kuban, Terek, Rhône, Inn, Aare, etc.).

12. Prêt - approvisionnement exclusif ou prédominant à partir des eaux souterraines et distribution uniforme du débit tout au long de l'année (R. Loa dans le nord du Chili).

De nombreuses rivières, en particulier celles qui sont longues et ont une grande zone d'alimentation, peuvent s'avérer être des parties distinctes d'elles-mêmes dans divers groupes. Par exemple, les rivières Katun et Biya (au confluent desquelles se forme l'Ob) sont alimentées principalement par les eaux de fonte des neiges de montagne et des glaciers avec une montée des eaux en été. Dans la zone de la taïga, les affluents de l'Ob sont alimentés par la fonte des neiges et les eaux pluviales avec des crues au printemps. Dans le cours inférieur de l'Ob, les affluents appartiennent aux rivières de la zone froide. La rivière Irtysh elle-même a un caractère complexe. Tout cela, bien sûr, doit être pris en compte.

Les fleuves sont d'une grande importance pour l'activité économique de la société. Et cela est important non seulement pour l'agriculture, mais aussi pour l'hydroélectricité et la construction. En Russie, les niveaux d'eau d'une rivière ou d'un lac sont mesurés par rapport à la surface de la mer Baltique au large de Cronstadt. La même technologie est utilisée pour des réservoirs de différents types.

Niveau d'eau des rivières : fluctuations saisonnières

Le débit de toute rivière est affecté par de nombreux facteurs liés à la région dans laquelle la rivière est située, ainsi que par les changements saisonniers possibles sous n'importe quel climat. Si la rivière traverse différentes zones climatiques, le nombre de facteurs contribuant au changement du niveau de l'eau ne fait qu'augmenter.

Les niveaux d'eau de la rivière peuvent augmenter sensiblement à différents moments de l'année. Par exemple, lors d'une période chaude, caractéristique des régions arides, la rivière peut devenir peu profonde ou s'assécher complètement, formant ce que l'on appelle des oueds. Tandis qu'en saison des pluies, les rivières débordent de leur lit, créant des zones inondables qui peuvent nuire aux équipements économiques et aux infrastructures. Le niveau d'eau des rivières peut également monter en hiver, lorsque la glace rend difficile l'écoulement de l'eau.

Facteurs anthropiques

Le facteur le plus important et le plus omniprésent influençant la façon dont les niveaux d'eau dans une rivière changent est la construction de barrages et de barrages pour les centrales électriques.

La création de barrages pour les grandes centrales hydroélectriques modifie considérablement le cours d'eau naturel. En conséquence, le niveau s'élève au-dessus du barrage, ce qui crée un dénivelé nécessaire à la production d'électricité.

D'autre part, la construction de barrières le long des cours d'eau contribue à protéger les populations riveraines des cours d'eau. Après tout, les montées d'eau peuvent être si importantes qu'elles endommagent les maisons et détruisent parfois complètement les colonies.

En contrôlant les niveaux d'eau dans la rivière, une personne protège sa propriété des éléments, reçoit de l'électricité, mais en même temps cause des dommages irréparables à la nature, causant la mort de populations entières d'êtres vivants, dont l'habitat se trouve dans la zone inondable de le barrage. Les écologistes se posent régulièrement la question de la faisabilité de la construction de réservoirs dans le monde.

Bien que les niveaux d'eau d'une rivière ou d'un lac puissent varier d'une saison à l'autre, d'une région à l'autre, il y a toujours un certain point de référence. En Russie, le point d'un tel système de référence est un ordinar situé à Saint-Pétersbourg.

En résumé, il convient de dire que de nombreuses sphères de l'activité humaine dépendent de la teneur en eau des rivières. Mais le plus sensible au régime d'arrosage est bien sûr l'agriculture, dont dépend à son tour la survie directe des populations.

introduction

Les cours d'eau sont des sections de réservoirs et de cours d'eau utilisés pour la navigation et le rafting. Parallèlement, le réservoir plan d'eau dans l'approfondissement du terrain, caractérisé par un mouvement lent de l'eau ou son absence totale; cours d'eau - une masse d'eau caractérisée par le mouvement de l'eau dans le sens de la pente dans le renfoncement la surface de la terre, objet d'introduction - la concentration des eaux naturelles à la surface du sol ou dans les roches, qui présente des formes de distribution caractéristiques et des caractéristiques du régime.

Voies navigables intérieures - rivières, lacs, réservoirs et canaux adaptés à la navigation et au rafting.

Voies navigables intérieures -- Voies navigables intérieures utilisées pour le mouvement des navires. Ces chemins peuvent également être utilisés pour le rafting en bois.

Les voies navigables intérieures sont divisées en voies naturelles (libres), c'est-à-dire les rivières et les lacs utilisés pour la navigation à l'état naturel, et artificielles (réglementées), c'est-à-dire les canaux, les réservoirs et les rivières dont le régime d'écoulement et les niveaux sont sensiblement modifiés par ceux construits sur eux les ouvrages hydrauliques.

réservoir embouchure marée nautique

Courants et fluctuations de niveau dans les réservoirs et les lacs

L'écoulement de l'eau dans les réservoirs se produit sous l'influence du vent et du ruissellement. La partie inférieure (barrage) du réservoir a une petite étendue, elle contient une zone d'écoulement actif. Les vitesses de courant dans cette zone sont augmentées, notamment lors du rejet en aval de la crue printanière.

La partie proche du barrage du réservoir est en eau profonde à n'importe quel niveau d'eau. L'excitation ici est la plus grande par rapport aux autres parties du réservoir, le fond n'est pas exposé aux vagues.

La partie médiane du réservoir a la plus grande longueur et le courant le plus faible. Elle a grandes profondeurs uniquement à des niveaux élevés. Avec une diminution du niveau de profondeur au-dessus de la plaine inondable, les vagues sont petites, l'excitation est forte et se propage jusqu'au fond. Aux niveaux de sous-référence normaux, les conditions de navigation sont ici les mêmes que dans la zone inférieure.

La partie supérieure (rivière) du réservoir à des niveaux élevés est un réservoir peu profond. À des niveaux bas et un petit marigot demeure, l'eau pénètre dans le canal à faible débit. L'excitation ici est faible, les profondeurs sont petites et changent souvent en raison des fluctuations de niveau, le canal se reforme constamment.

La zone de calage des remous est une embouchure rivière principale avec complexe régime hydrologique.

La longueur du tronçon de retenue, qui dépend des fluctuations du niveau d'eau dans la retenue, s'étend sur plusieurs dizaines de kilomètres. Des crêtes se forment au niveau des seuils situés dans les zones de calage des marigots. À des niveaux élevés, la rivière charrie beaucoup de sédiments et lave les crêtes. À de faibles niveaux, un lessivage se produira, mais ce processus est plus lent. Une partie des sédiments déposés peut ne pas être emportée avant le début de la prochaine crue.

Dans la zone de décrochement du marigot, la hauteur des crêtes des seuils augmente de 30 à 35 cm par rapport à leur hauteur avant la création du marigot. Cela réduit les profondeurs atteintes par la montée de niveau globale. Les profondeurs dans la zone de remous changent souvent, la navigation des navires est difficile.

Des courants particulièrement forts dans les réservoirs sont observés lors des crues. Pendant cette période, la vitesse d'écoulement dans les endroits étroits atteint 1 m/s ou plus. DANS zones centrales réservoirs en pleine eau, la vitesse du courant se produit. 0,5 - 0,8 m / s et au large - 0,3 - 0,5 m / s.

Dans les réservoirs, des courants se créent également lors des lâchers d'eau. Dans ce cas, dans le réservoir, qui est l'aval de la HPP supérieure, des vitesses d'écoulement atteignant plusieurs kilomètres par heure sont observées. En étiage, les rejets, et donc la vitesse d'écoulement, sont moindres.

Les courants de vent, appelés courants de dérive, apparaissent sous l'influence du frottement du flux d'air à la surface de l'eau et de la pression du vent sur les pentes au vent des vagues. La vitesse du courant éolien dépend de la vitesse du vent, de la durée de son action, de la vitesse et de la direction des vents précédents, de la profondeur, de la proximité des côtes et des îles. Habituellement, les vitesses actuelles sont de 1 à 7 % de la vitesse du vent. Par exemple, dans la zone inférieure des réservoirs de Tsimliansk et Kuibyshev, avec une force de vent de 8–13 m/s (5–6 points), la vitesse du courant de dérive est de 0,20–0,35 m/s (0,7–1,2 km /h).

La direction et la vitesse des courants de dérive changent fréquemment, surtout par vent faible. Près de la côte, le courant de vent se superpose au courant issu des crues et des crues d'eau.

Les courants sur les lacs surviennent sous l'influence des rivières entrantes et sortantes, en raison du chauffage et du refroidissement inégaux des masses d'eau et sous l'influence du vent. La navigation n'est affectée que par les courants constants provoqués par les rivières. Cependant, la vitesse de ces courants est faible et atteint dans de rares cas 1 cm/s.

Les niveaux d'eau dans les réservoirs changent constamment et dépendent en grande partie des changements dans l'ampleur de l'apport naturel d'eau, de l'évaporation, des surtensions et des surtensions sous l'influence du vent, des rejets d'eau dans l'aval et de ses pertes par filtration.

Les niveaux caractéristiques du réservoir sont les suivants :

niveau de retenue PU - le niveau d'eau formé dans un cours d'eau ou un réservoir à la suite d'un reflux;

niveau de retenue normal FSL -- le niveau de retenue de conception le plus élevé de l'eau d'amont, qui peut être maintenu dans des conditions normales de fonctionnement des ouvrages hydrauliques ;

niveau de retenue forcée FPU - un niveau de levage supérieur à la normale, temporairement autorisé dans la piscine supérieure dans des conditions d'urgence pour le fonctionnement des structures hydrauliques.

Les fluctuations du niveau d'eau dans les retenues à débit régulé s'élèvent à plusieurs mètres par an.

Habituellement au printemps (dans les deux à trois mois), le réservoir est rempli d'eau de fonte et le niveau d'eau monte de plusieurs mètres. Pendant l'été et l'hiver, l'eau se retire et le niveau baisse, ce qui affecte les profondeurs navigables. Par exemple, lorsque le niveau baisse de 3 m au réservoir de Tsimlyansk, la circulation des navires dans la partie médiane n'est possible que le long du chenal, dans la partie inférieure, la navigation est possible même en dehors des chenaux.

Les fluctuations des niveaux d'eau dépendent en grande partie du type de régulation du débit du réservoir et de la quantité d'eau entrante lors des crues printanières.

Les années sèches, avec un débit d'eau insuffisant du bassin, le niveau peut être inférieur au niveau de remous normal. L'année prochaine, le réservoir peut ne pas reconstituer l'eau consommée et le niveau n'atteindra pas les niveaux précédents.

Les fluctuations des surtensions dans les niveaux d'eau se produisent sous l'influence du vent. Avec le vent, le courant de surface fait monter le niveau de l'eau le long de la rive au vent. En raison de la différence de niveau dans la profondeur du réservoir, un inverse se forme - un courant compensateur, qui rencontre la résistance du fond et a donc une vitesse inférieure à celle du courant de surface. La surcote se produit jusqu'à ce que la différence de niveau augmente tellement le courant de compensation qu'un équilibre de vitesse s'établit entre celui-ci et le courant de surface et que le niveau d'eau reçoive une certaine pente.

Dans les réservoirs profonds à berges abruptes, l'effet du fond sur le courant compensateur est moindre que dans les réservoirs peu profonds ; par conséquent, le courant compensateur dans les premiers réservoirs est un peu plus fort et plus susceptible de s'équilibrer avec celui de surface. Par conséquent, dans les plans d'eau profonds, la quantité d'eau sera moindre que dans les eaux peu profondes.

La plus forte élévation du niveau se produit au début de la surcote, lorsque la masse d'eau n'acquiert pas encore un courant compensateur profond. Les surtensions sont particulièrement importantes dans les baies étroites et peu profondes, allongées dans la direction du vent.

L'ampleur de la surtension dépend de la force du vent et de la nature de la côte. Par exemple, dans le réservoir de Tsimlyansk, les surtensions près de la côte atteignent 20 à 30 et parfois 50 à 60 cm.Les surtensions le long du réservoir sont des réservoirs de 70 à 100 cm avec des vents violents, le niveau d'eau monte à 45 cm au-dessus du FSL.

Dans les calculs approximatifs, la différence de niveaux, m, de la surface du réservoir pendant les gémissements et les surtensions peut être déterminée par la formule de L. S. Kuskov

où D est la longueur de l'accélération de l'onde, m;

H - la profondeur moyenne du réservoir dans l'accélération, m;

w -- vitesse du vent à une hauteur de 10 m de la surface de l'eau, m/s ;

a est l'angle entre la direction du vent et l'axe longitudinal du réservoir, deg.

Un grand danger pour la navigation est le gémissement, qui peut faire atterrir les navires au sol. La magnitude des gémissements peut être approximativement prise égale à la magnitude des surtensions.

Lors de la navigation le long des routes passant près des rives du réservoir, en particulier dans sa zone supérieure, il est nécessaire de prendre en compte l'effet sur la profondeur des gémissements et des crues.

Les mouvements oscillatoires de toute la masse d'eau d'un réservoir ou d'un lac sont appelés seiches. Dans le même temps, la surface de l'eau acquiert une pente d'abord dans un sens, puis dans l'autre. L'axe autour duquel oscille la surface du réservoir est appelé nœud de seiche. Les seiches peuvent être à un seul nœud (a), à deux nœuds (b), etc.

Les seiches se produisent lorsqu'il y a des changements soudains pression atmosphérique, le passage d'un orage, avec des changements soudains dans la force et la direction du vent qui peuvent secouer une masse d'eau. La masse d'eau, cherchant à revenir à la position d'équilibre précédente, entre en mouvement oscillatoire. Les fluctuations sous l'influence du frottement s'estomperont progressivement. Les trajectoires des particules d'eau dans les seiches sont similaires à celles observées dans les ondes stationnaires.

Le plus souvent, les seiches ont une hauteur de plusieurs centimètres à un mètre. Les périodes de fluctuations de la seiche peuvent aller de quelques minutes à 20 heures ou plus. Par exemple, dans la partie barrage du réservoir de Tsimlyansk, des seiches à un nœud sont observées avec une période de 2 heures et une hauteur de 5 à 8 cm.

Tyagun est une oscillation d'onde résonnante de l'eau dans les ports, les baies et les ports, provoquant des mouvements horizontaux cycliques des navires amarrés aux postes d'amarrage. La période des fluctuations de l'eau au tirant d'eau est de 0,5 à 4,0 min.

Les tractions créent des ondes stationnaires de longue période, où les particules d'eau se déplacent le long des orbites des nœuds. Cependant, sous le haut et le bas de la vague, leur mouvement est dirigé verticalement. La période d'oscillation de la surface de l'eau et la vitesse de déplacement des particules dépendent principalement de la configuration des berges et de la profondeur du bassin.

Le port n'est pas un bassin complètement fermé, il communique avec un réservoir ouvert ou la mer par un passage relativement étroit. Toute fluctuation de l'eau dans ce passage sous l'action de forces extérieures provoque des vibrations naturelles de l'eau dans le bassin. Les forces externes peuvent être :

houle à long terme post-tempête ; les ondes bariques qui se produisent après un cyclone et un anticyclone sortent rapidement de la mer vers la terre ;

ondes internes formées sous l'action des tempêtes en haute mer ou en lac, qui, s'approchant des eaux peu profondes, remontent à la surface et pénètrent dans la zone d'eau du port. Si la période de la force externe est proche de la période des oscillations naturelles de l'eau de la zone portuaire, alors ces oscillations augmentent rapidement et atteignent la valeur maximale. Après la fin de l'action des forces extérieures, les oscillations s'éteignent.

Selon le point où se trouve le navire, il subit des mouvements horizontaux ou verticaux. Si les dimensions du navire et les endroits où les amarres sont attachées sont telles que la période de ses propres oscillations est proche ou coïncide avec la période des seiches, alors de forts mouvements de résonance se produisent. De plus, il peut y avoir un navire à proximité, qui ne subit pratiquement pas l'action du tirant d'eau, car il diffère du premier par sa taille, son poids, ses périodes de roulis et ses oscillations naturelles.

Pendant les courants d'air, les navires à passagers sont obligés de se replier sur les routes, car le stationnement aux postes d'amarrage devient impossible et les cargos cessent de fonctionner. Même avec de très petites accélérations dans le mouvement du navire, des forces d'impact surviennent qui peuvent endommager sa coque. Les tirants d'eau affectent les navires différemment, les navigateurs doivent donc connaître leurs caractéristiques dans un port donné, la période des fluctuations de l'eau dans la zone d'eau, ainsi que le comportement de leur navire lors de la traction.

Lorsque le volume d'eau (entrée et sortie) change, ainsi que lorsque la masse d'eau se déplace dans les lacs, les niveaux d'eau fluctuent. Plus le changement de volume d'eau est important, plus l'amplitude des fluctuations du niveau d'eau est grande (elle peut aller de 2 à 3 cm et jusqu'à plusieurs mètres).

L'ampleur des fluctuations de niveau dépend en grande partie de la superficie et de la nature des rives du lac. Au cours de l'année séparément zones climatiques les périodes de fluctuations de niveau sont différentes. Aux latitudes septentrionales, les fluctuations sont les plus fortes au début de l'été et les plus faibles à la fin du printemps. Dans le nord-ouest de la partie européenne de la RSFSR, au cours de l'année, les niveaux maximaux se produisent au printemps et en automne, et les niveaux minimaux se produisent en hiver et en été. Dans les lacs de la partie centrale de la Sibérie (par exemple, sur le Baïkal), le niveau le plus élevé se produit en été et le plus bas en automne, en hiver et au printemps.

Dans les zones arides du nord du Kazakhstan et Basse mer caspienne les niveaux les plus élevés sont observés au printemps à partir de la fonte des neiges et les plus bas - en été.

En plus des fluctuations annuelles, des fluctuations séculaires des niveaux se distinguent près des lacs. Elles sont causées par des changements dans les conditions d'alimentation des lacs. En raison des fluctuations du nombre précipitation, températures de l'air en été, évaporation, etc. il y a parfois des années de hautes ou de basses eaux pendant plusieurs années consécutives. Au cours des processus tectoniques, le bassin du lac peut monter ou descendre, ce qui affecte également le régime de niveau du lac. L'amplitude à long terme des fluctuations de niveau est différente et s'élève à plusieurs mètres.

Les fluctuations de niveau dans les lacs sont causées par des seiches et des crues (les raisons de leur apparition sont les mêmes que dans les réservoirs). L'amplitude des fluctuations des niveaux d'eau lors des seiches est de plusieurs centimètres (par exemple, sur le Baïkal 5-14 cm). Les crues et les crues d'eau augmentent ou diminuent de quelques centimètres à plusieurs mètres (par exemple, dans la mer d'Aral 2–3 m, au Baïkal jusqu'à 40 cm).

Les marées sur les lacs sont petites, la montée du niveau est de plusieurs centimètres (par exemple, sur le Baïkal 1,5-4 cm, sur la mer d'Aral 2-3 cm),

Les réservoirs sont disponibles avec une régulation annuelle et pluriannuelle du niveau d'eau.

Le remplissage initial du réservoir et sa reconstitution annuelle ultérieure jusqu'à l'horizon normal se produisent principalement au printemps, cependant, tous les réservoirs ne peuvent pas être remplis jusqu'à l'horizon de conception en une année, même de hautes eaux. Ces réservoirs sont remplis en quelques années (jusqu'à 8-10 ans).

Dans les réservoirs à niveau d'eau constant, les eaux de crue passent par le déversoir du barrage en transit. Dans le domaine des réservoirs, les inondations se produisent à des taux beaucoup plus faibles, en particulier dans les parties médiane et du barrage.

Le niveau de reflux normal (NRL) de l'eau près du barrage est beaucoup plus élevé que les niveaux d'eau de crue naturelle dans la rivière de cette zone. Au fur et à mesure que l'on s'éloigne du barrage, le niveau d'eau excédentaire diminue. Le coincement hors du niveau de retenue du réservoir se produit sur tous les affluents de la section régulée de la rivière, et sur chaque affluent distance différente de la rivière principale. La plage de calage est déterminée par la pente du profil longitudinal, la section transversale et le débit de chaque afflux.

En règle générale, les réservoirs ont une configuration ramifiée très complexe, en fonction du relief des vallées fluviales qui tombent dans la zone inondable. Il existe souvent des réservoirs dont les étendues regorgent de nombreuses îles, péninsules, flèches, baies, poutres, crêtes, élévations proches du canal (Ivankovskoye, Tsimlyanskoye, Kuibyshevskoye).

Selon le mode de rabattement du niveau d'eau dans le montant annuel, les réservoirs sont distingués:

• avec un niveau d'eau relativement constant tout au long de l'année, lorsque la centrale hydroélectrique fonctionne sur le ruissellement de transit des rivières à hautes eaux ou sur le débit des centrales hydroélectriques plus élevées (par exemple, Gorkovskoye, Saratovskoye, Volgogradskoye, etc.) ;
• avec un niveau d'eau de rabattement en hiver, lorsque les centrales hydroélectriques fonctionnent en été sur le ruissellement de transit, et en hiver - en partie en raison du ruissellement accumulé (par exemple, Kuibyshevskoye, Kamskoye, Ivankovskoye, Uglichskoye, Botkinskoye, Bukhtarminskoye, etc.) ;
• avec un niveau d'eau en baisse constante après le remplissage de la crue printanière (ce groupe comprend toutes les montagnes et une partie des réservoirs d'Asie centrale).

Dans ces régimes, l'augmentation du niveau lors du passage des eaux de crue ou les variations de niveau d'eau qui en résultent sous l'influence des vents de houle ne sont pas prises en compte.

En règle générale, le plus grand rabattement du niveau d'eau est effectué dans la période pré-inondation afin de préparer le volume libre du réservoir pour recevoir le débit d'eau de la source. La consommation d'eau la plus élevée pour les turbines HPP tombe sur la période automne-hiver.

Pour l'irrigation des terres, le rabattement du niveau d'eau commence au printemps et se poursuit tout l'été jusqu'à la fin de l'irrigation des champs.

Lorsque le réservoir est rempli dans les zones élargies de la plaine inondable, l'écoulement formé à partir de l'écoulement de l'eau à travers le barrage est pratiquement imperceptible. En été, dans ces zones, le courant est observé principalement sous l'influence du vent. Des vitesses de courant notables sont observées dans des endroits rétrécis et dans la zone de calage des remous. Les vitesses augmentent au fur et à mesure que le niveau d'eau baisse et atteignent un maximum en période de pré-inondation et de crue. Durant ces périodes, des vitesses de 1 m/s et plus sont relevées le long des lits des rivières.

L'écoulement principal de l'eau, même lorsque le réservoir est plein, se produit le long des canaux des rivières inondées, dans une moindre mesure - à partir de la plaine inondable. Près de la côte, il n'y a presque pas d'écoulement d'eau, à l'exception des courants provenant des phénomènes de surcote. Une telle distribution inégale des vitesses d'écoulement crée un échange d'eau inégal dans les zones individuelles.

L'échange d'eau - une valeur importante pour évaluer l'importance halieutique des réservoirs - varie dans ses différentes parties de 1 à 50 fois par an.

Au fur et à mesure que le niveau d'eau des réservoirs baisse, été comme hiver, les zones côtières sont asséchées. Dans les petits réservoirs, le drainage est si important qu'un lit de rivière reste sous l'eau. Dans les grands réservoirs, le drainage pendant le rabattement du niveau d'eau se produit à plus petite échelle. Tout d'abord, les zones d'eau peu profonde (côtières) et les élévations d'eau peu profonde de la plaine inondable sont drainées, formant des îles. A cette époque, les rivières inondées dans les parties supérieure et médiane entrent dans leurs canaux. En hiver, lorsque le niveau d'eau est bas, la glace se dépose en couches sur le fond drainé, à certains endroits elle se brise sur les souches. Parfois, la glace presse un grand nombre de poissons dans des recoins isolés du fond, qui meurent sous le poids. Le rabattement hivernal est d'autant plus dangereux pour les poissons que la zone d'eau peu profonde est drainée, alors que la concentration de poissons dans ces zones augmente et que des décès sont observés.

Le réservoir combine des éléments d'une rivière et d'un lac. La similitude avec les rivières consiste en la présence dans les périodes pré-inondation et inondation de débits accrus, une grande longueur de 600 km ou plus (par exemple, le réservoir de Volgograd, etc.); la topographie du fond dans le cours supérieur est également similaire. La similitude avec les lacs réside dans le fait que les deux ont de grandes superficies, atteignant 500 à 600 000 hectares (par exemple, les réservoirs de Kuibyshev, Bratsk, etc.), une grande largeur de 56 km (par exemple, le réservoir de Rybinsk), une grande profondeurs atteignant 200 à 300 m (par exemple, Nurek, réservoirs de Sayano-Shushenskoye, etc.).

Les réservoirs se caractérisent par des fluctuations importantes du niveau d'eau, un colmatage et un fond inégal. L'inégalité du fond est causée par l'inondation des lits des rivières et de leurs affluents, des lacs de plaine inondable et des lacs de bras morts, des pentes des terrasses, des collines, des crêtes, des remblais de route et des fossés. Les zones inondées comprennent des forêts non réduites, des forêts basses, des zones d'arbustes ou de souches, ainsi que des zones jonchées d'anciennes colonies et entreprises.

La superficie couverte par les plantations forestières représente souvent 60 à 80% de la superficie totale du réservoir. Une telle mauvaise herbe et une telle indentation du lit ne sont pas observées sur les lacs.

Vague, vent et régimes de glace les réservoirs sont proches des régimes lacustres.

Avec la création de réservoirs de grande surface, le microclimat et la direction des vents changent. La durée des vents faibles modérés diminue, tandis que celle des vents forts augmente. change et régime de température air. Les vents dominants soufflent dans la direction de la plus grande étendue du réservoir. Temps de navigation réduit. Le dégagement de la glace est retardé de 10 à 15 jours et l'englacement commence 6 à 10 jours plus tôt par rapport à la rivière.

Le gel des réservoirs se produit d'abord près de la côte, dans les baies et dans les endroits peu profonds, puis le gel s'étend sur toute la surface du réservoir. Parfois le fairway longue durée reste non congelé. Les banquises sont arrachées par le vent et dérivent le long du réservoir, formant des buttes atteignant 3 m de haut.

La fonte des glaces commence à partir du cours supérieur et le long des éperons. Si vents dominants souffle vers le barrage, puis beaucoup de glace s'accumule dans la partie inférieure du barrage.

La plupart des réservoirs ont une importante échancrure du littoral qui, combinée à un régime hydrologique favorable, fournit les conditions nécessaires à la ponte des poissons et à l'alimentation de ses juvéniles, au développement des organismes alimentaires, et contribue ainsi à une augmentation de la productivité globale des poissons de le réservoir.

En règle générale, la plus grande transparence est observée dans les sections en eau profonde des réservoirs. À l'approche de la côte, des eaux peu profondes, des embouchures des rivières et des ruisseaux, elle diminue. Le régime des suspensions d'eau, dont dépend la transparence de l'eau, est lié à la dynamique des eaux et principalement à l'intensité des échanges d'eau.

Un changement brusque du niveau d'eau dans un réservoir est presque toujours un signal de danger pour les poissons. C'est une sorte de réveil, un signal que quelque chose se passe et que vous devez bouger.

Quand le niveau ne change pas, ça mord même dans une flaque d'eau. Photo : Andreï Ianchevski.

Les poissons ne déclenchent pas d'alarmes car ils ne planifient pas leurs actions et réagissent aux conditions changeantes de leur existence immédiatement et à tout moment. Par conséquent, on ne peut qu'énoncer l'un ou l'autre lien entre la morsure du poisson et le niveau de l'eau.

Il est logique de considérer les observations accumulées sur le comportement des poissons dans des conditions de changement du niveau d'eau dans un réservoir en utilisant des exemples de situations différentes.

Il y a des périodes de niveaux d'eau stables ou constants. Cela se voit assez rarement. Et plus le réservoir est petit, moins le niveau d'eau y reste complètement inchangé.

Assez pour passer bonne pluie, ou, à l'inverse, aucune précipitation ne tombe pendant deux semaines, et le niveau d'eau change nettement. Mais, comme le montre la pratique, c'est dans les petits réservoirs que le poisson réagit le plus indolore aux changements mineurs de niveau, il s'y est juste habitué.

Si non grosse rivière ou le niveau d'eau dans l'étang ne baisse pas de quelques centimètres, cela n'affecte généralement pas la morsure. Mais dans une grande rivière, une diminution du niveau d'eau de quelques centimètres peut entraîner un arrêt complet de la morsure.

Autrement dit, le degré de réaction des poissons à un changement de niveau d'eau est plus correctement mesuré non pas par le niveau, mais par le changement relatif de volume.

La définition même d'un niveau d'eau stable dans un réservoir est un concept relatif.

Je caractériserais une autre situation comme une période d'augmentation rapide de la masse d'eau et, par conséquent, une augmentation du niveau dans le réservoir. Cela se produit pendant le déluge, mais le comportement des poissons est lié au déluge au niveau génétique, puisque cette période est en quelque sorte liée soit au frai, soit à la nourriture. Dans cette situation, la quantité de nourriture disponible augmente plusieurs fois chez les poissons. Les poissons mangent.

Pendant cette période, l'absence de mordant est associée soit à des changements brusques d'atmosphère, soit encore plus souvent au fait que le pêcheur soit ne trouve pas l'arrêt du poisson, soit ne s'adapte pas aux conditions de pêche.

Une forte montée du niveau de l'eau se produit également lors des crues tout au long de l'été. Et toujours l'activité des poissons à la recherche de nourriture pendant ces périodes augmente. La diminution des résultats de pêche peut également être due à phénomènes atmosphériques, et avec l'habileté d'un pêcheur, mais aussi avec un changement brusque de la transparence de l'eau.

Les réservoirs aux rives argileuses deviennent boueux après une forte averse littéralement en quelques dizaines de minutes.

Une augmentation significative et rapide (ainsi qu'une diminution) du niveau d'eau est observée lors de l'accumulation (ou du rejet) planifiée d'eau dans les retenues, aussi bien en été qu'en hiver.

Une conclusion importante en découle. Les réservoirs doivent être divisés en ceux dans lesquels le changement de niveau d'eau n'est associé qu'à des processus naturels et ceux où une personne met la main. Ces derniers réservoirs sont généralement appelés régulés.

Dans les retenues régulées, la variation du niveau d'eau dépend de deux facteurs.

Premièrement, des accumulations planifiées et des rejets d'eau ultérieurs sont effectués en fonction des pluies de crue ou de la vitesse de fonte des glaces au printemps. Pour les poissons, la régulation artificielle du niveau d'eau dans de tels cas est imprévisible et inattendue.

De tels changements dans le niveau des poissons sont extrêmement négatifs. Ils ne savent tout simplement pas comment se comporter dans cette situation.

Outre l'accumulation et le rejet d'eau dans les réservoirs régulés liés à l'impact des facteurs naturels, il existe une régulation du volume d'eau dans les réservoirs, due à l'utilisation de l'énergie de l'eau. Naturellement, cela ne s'applique qu'aux rivières sur lesquelles se trouvent des centrales hydroélectriques.

Les barrages fonctionnent en mode de débit d'eau maximal en semaine. Le samedi et le dimanche, la consommation d'électricité baisse et l'eau est stockée.

En dessous du barrage, le niveau baisse, le courant ralentit, jusqu'à un arrêt complet. Au-dessus du barrage, il y a une augmentation du niveau d'eau avec une décélération similaire de l'écoulement, jusqu'à son arrêt complet.

En conséquence, en aval du barrage, les poissons s'éloignent de la zone côtière et se placent au bord du chenal. Au-dessus du barrage, les poissons se dispersent dans la zone d'eau avec de l'eau stagnante, et il devient problématique de le rechercher.

La pêche est pire le week-end, dans les conditions de courant le plus faible. Et il est le plus efficace le mercredi et le jeudi, lorsque le courant atteint sa vitesse maximale. Et cela s'applique à la pêche, à la fois depuis un bateau et depuis le rivage.

Quant au comportement des poissons dans les "jeunes" réservoirs, afin de prévoir les piqûres et d'optimiser la recherche de poissons, le facteur âge d'un réservoir régulé doit être pris en compte.

Le fait est que dans les jeunes réservoirs, de tels changements globaux se produisent pendant plusieurs années que les poissons ne sont pas au «niveau».

Il y a une restructuration et une formation à la fois du régime hydrodynamique, de la base alimentaire et des lieux de frai, d'alimentation et d'hivernage.

Il est très difficile de prévoir la situation dans les petits lacs et étangs de barrage, qui se forment après la construction d'un simple barrage, par exemple, afin de créer un étang «à feu» dans les chalets d'été. Ici, presque toujours, le changement de niveau est brusque et provoque une réaction prononcée du poisson.

Par exemple, la morsure peut commencer presque immédiatement lorsque le niveau d'eau commence à monter pendant une averse et se terminer littéralement dix minutes après que le niveau d'eau dans l'étang commence à baisser.

Sur certains petits réservoirs "culturels", l'action suivante est pratiquée. Lorsque se rassemblent de nombreux pêcheurs qui ont payé pour le plaisir d'attraper carassins et carpes, les propriétaires de l'étang baissent le niveau de l'eau de plusieurs centimètres. La morsure s'arrête complètement ou devient extrêmement prudente.

Lorsque la plupart des pêcheurs quittent l'étang, se plaignant du temps et du manque de mordant, le niveau de l'eau monte tranquillement. La carpe et le carassin commencent à picorer tout à la fois. Les pêcheurs restants sont contents d'avoir « attendu » l'approche du poisson.

Le lendemain, le bruit se répand que la morsure n'a commencé qu'à six heures du soir, et la réputation de l'étang est sauvée. En toute justice, il convient de noter que cette technique a reçu une large publicité et qu'il y avait peu de personnes courageuses pour l'utiliser.

Une autre période caractéristique d'un changement notable du niveau de l'eau est observée après une longue sécheresse. Les Poissons sont très calmes à ce sujet.

Une éventuelle diminution de l'activité alimentaire n'est pas due à une diminution des niveaux d'eau, mais à une augmentation de la température, à une stratification de l'eau et à une détérioration du régime d'oxygène, pouvant même conduire à la famine. Si la teneur en oxygène de l'eau reste normale, l'activité du poisson augmente même en raison de la concurrence, puisqu'il est partiellement privé de nourriture dans la zone côtière.

Un cas particulier est lorsqu'une baisse du niveau d'eau se produit à la fin de l'hiver dans les réservoirs régulés. Ici, l'eau est régulièrement évacuée, libérant le réservoir pour l'eau de fonte, ainsi que dans le but de rincer le canal des sédiments du fond.

Pendant cette période, d'une part, la concentration de poissons augmente considérablement, ce qui entraîne une concurrence et une meilleure morsure. En revanche, le régime d'oxygène se dégrade et le poisson perçoit une baisse du niveau comme un signal de danger.

Par conséquent, les jours d'une bonne morsure peuvent être entrecoupés d'une absence totale de morsure.

Après Aperçu le comportement le plus probable des poissons pendant et après les changements de niveau d'eau dans le réservoir, il est logique de réfléchir à l'endroit où chercher les poissons.

Il n'y a aucun moyen d'envisager toutes les options possibles, je vais donc donner les conclusions les plus évidentes, mais les plus importantes.

Avec une baisse lente du niveau d'eau, sur plusieurs jours, l'activité des poissons ne change pas. Le poisson glisse progressivement vers des endroits plus profonds, utilisant les bords sous-marins comme endroits pour leurs arrêts intermédiaires.

Avec une lente montée du niveau de l'eau, les poissons se nourrissent également activement, mais en même temps, ils essaient d'occuper les endroits les plus petits qui sont les plus riches en nourriture. Il convient de noter ici que les prédateurs suivent les poissons pacifiques.

Le désir de visiter un petit endroit est particulièrement prononcé la nuit. Ainsi, par exemple, sur la Volga, au coucher du soleil, lorsque le niveau de l'eau montait, j'attrapais souvent des dorades sous le rivage à une profondeur ne dépassant pas un mètre. Trouver un endroit "cool" est très difficile.

En cas de chute brutale et rapide du niveau de l'eau, la morsure s'aggrave souvent pendant plusieurs jours.

En cas de forte montée du niveau de l'eau, la morsure s'atténue pendant plusieurs heures, puis revient à la normale. Les meilleurs endroits pour la pêche, il y aura des limites d'un cours d'eau direct et une partie côtière calme. Jusqu'à ce que le niveau de l'eau se stabilise en quelques heures, les poissons ne sont pas pressés d'aller en eau peu profonde.

En plus du taux de changement du niveau d'eau, la morsure n'est pas moins affectée par les changements associés de la force du courant et de la turbidité de l'eau. En tenant compte de ces trois facteurs plus les conditions météorologiques, une prévision pour la pêche à venir est construite.

D'après mon expérience, avec tous les changements du niveau de l'eau, même en tenant compte de sa turbidité possible, avec un temps stable, vous pouvez toujours trouver un parking pour les poissons actifs et être avec une prise.