Распределение стока на территории СССР
В табл. 5 были приведены некоторые данные, характеризующие водоносность главнейших рек Советского Союза в виде средних многолетних расходов воды.
Такой способ оценки водоносности рек по их среднегодовым расходам обладает, однако, существенным недостатком, так как не дает возможности сравнивать водоносность различных по величине рек и относительную водообеспеченность отдельных районов.
Водоносность рек может быть представлена и в другом виде; ее можно выразить в удельных расходах воды с единицы площади водосбора, или, иначе, в модулях стока в л/сек км2, получаемых в случае если средний годовой расход воды разделить на площадь водосбора.
Норма стока, выраженная в модулях или слое стока, как: мера водности рек, обладает тем существенным преимуществом, что с ее помощью можно сравнивать реки с различными по величине водосборами; другим важным преимуществом является ее независимость от площади водосбора реки. Это позволяет характеризовать относительную водность с помощью карт изолиний нормы годового стока рек.
Впервые карту нормы годового стока рек для Европейской части СССР составил в 1927 г. Д. И. Кочерин. Хотя карта была основана на весьма скудных данных (30 пунктов наблюдений) и поэтому лишь грубо отражала закономерности распределения стока, она, тем не менее, сыграла большую роль в практике гидрологических расчетов в период первых сталинских пятилеток.
В дальнейшем вопросам распределения стока на территории СССР посвятил ряд своих исследований Б. Д. Зайков, развивший более глубоко идеи Д. И. Кочерина. Его проработки основыва лись на более обширных исходных материалах по стоку рек (около 2000 пунктов наблюдений), что позволило достаточно полно представить общую картину распределения нормы стока по всей территории СССР.
Пользуясь картой Б. Д. Зайкова (рис. 29), рассмотрим основные закономерности распределения нормы стока, или относительной водности, рек на территории СССР.
Рис. 29. Средний годовой сток рек СССР (в л/сек км2) (по Б. Д. Зайкову).
Сток, как известно, является одним из элементов водного баланса и в уравнении последнего (у = х - z) он тесным образом связан с осадками и испарением. Сток, следовательно, прежде всего, зависит от климатических факторов, а распределение его по территории подчинено определенной климатической зональности. Это можно выразить несложной зависимостью: чем больше количество осадков, тем больше при прочих равных условиях сток, и чем больше испарение, тем меньшее количество выпавших осадков стекает в реки с рассматриваемого участка суши.
На величину стока оказывают влияние не только климатические условия, но и ряд других факторов, а именно: геологическое строение поверхности бассейна, наличие растительного покрова и т. д. Так, например, на территории Силурийского плато (Ленинградская область), расположенного в условиях избыточного увлажнения, фактически нет поверхностного стока по причине своеобразного его геологического строения (карст).
Распределение стока по территории СССР подчиняется широтной и вертикальной (в горных районах) зональности.
Первая проявляется в закономерном изменении относительной водности рек в направлении с севера на юг. Это отчетливо прослеживается в равнинных районах СССР - Европейской его части: и Западной Сибири, где распределение стока существенно не нарушается влиянием других факторов, кроме климатических.
Рассматривая, например, распределение стока по территории Европейской части СССР, прежде всего необходимо отметить наличие зоны максимального стока (гребень стока), образующейся в области наиболее благоприятного сочетания количества выпадающих осадков и потерь их на испарение.
Эта зона проходит широкой полосой, захватывая бассейны pp. Выга, Кеми, Ковды,. Онеги, Северной Двины, Печоры и других рек.
В зоне максимума (гребня) стока величина годовой нормы стока примерно равна 10 л/сек км2, что соответствует слою стока около 315 мм.
К северу и югу от этой зоны относительная водоносность рек: понижается. Уменьшение ее по направлению к северу (в зоне; тундры) объясняется уменьшением количества атмосферных осадков, в результате чего при очень малых потерях на испарение относительная водность рек падает.
К югу от зоны максимального стока значения стока резко снижаются, что, с одной стороны, связано с уменьшением количества осадков, с другой стороны - с увеличением потерь на испарение. В результате этого величина стока от 10-12 л/сек км2 в зоне максимума падает до 0,5 л/сек км2 в Причерноморской низменности, т. е. уменьшается в 20 раз; наиболее бедна стоком Прикаспийская низменность, здесь он либо вовсе отсутствует, либо ничтожно мал. Если, например, сравнить водоносность Печоры и Дона, то последний обладает относительной водностью в 6 раз меньшей, что видно из табл. 20.
Таблица 20. Изменение водности рек в направлении с севера на юг по территории Европейской части СССР
| Река | Площадь водосбора, км2 | Средний годовой расход воды, м3/сек | Модуль стока, л/сек км2 |
| Печора | 12,5 | ||
| Северная Двина | 9,8 | ||
| Верхняя Волга (включая Оку) | 6,1 | ||
| Ока | 5,0 | ||
| Дон | 2,1 | ||
| Урал | 1,6 |
Такой же характер распределения стока имеет место и в Западно-Сибирской низменности, где относительная водность рек от 8-10 л/сек км2 на севере падает до 1,0-0,5 л/сек км2 и менее на юге - в степях Западной Сибири и Казахстана.
Уменьшение относительной водности в направлении от влажного запада к более сухому и континентальному востоку можно проследить, если сравнить годовые модули стока рек в более или менее одинаковых условиях равнины. Так, на широте примерно 60° норма стока равна: в Европейской части СССР 10 л/сек км2, в Западной Сибири 5 л/сек км2, в Восточной Сибири (Лено-Вилюйская низменность) 2 л/сек км2.
К востоку от Урала водность рек заметно падает, так как на восточных его склонах осадков выпадает значительно меньше, чем на западных.
В горных районах хорошо выражена вертикальная зональность в распределении стока; она заключается в закономерном увеличении нормы стока с увеличением высоты бассейна. Это связано с увеличением количества осадков с повышением местности и с уменьшением потерь их на испарение. В результате этого реки горных районов СССР - Урала, Кавказа, Средней Азии - резко выделяются своей высокой относительной водностью; так, например, норма стока на некоторых реках Кавказа достигает 100 л/сек км2. Бывают и исключения, когда в высокогорных областях встречаются засушливые котловины, защищенные горами, отличающиеся малым количеством атмосферных осадков и небольшим поверхностным стоком.
В Европейской части СССР даже относительно невысокие возвышенности (Валдайская, Струго-Красненская и др.) отличаются повышенной водностью рек по сравнению с прилегающими к ним равнинными районами.