Основные сведения о реке

Рекой называется поток воды, который под действием своей силы тяжести передвигается с более высоких мест земной поверхности к более низким, по низкому вытянутому в длину продольному углублению в земной поверхности, называемому долиной реки. Окраины речных долин, которые повышаются и переходят в горную цепь или холмы, называются кряжами. Кряж может очень далеко отстоять от русла реки, тогда ширина долины будет большая и, наоборот, подходить вплотную к реке или вдаваться в нее высоким мысом, называемым рынком гор (рис. 7).

Вода из атмосферных осадков и подземные воды из родников и источников стекают по склонам долины в русло реки — самую низкую извилистую часть долины, по которой постоянно течет вода. Часть речной долины, заливаемая во время половодья, называется поймой.

Площадь земной поверхности, с которой собираются в данную реку поверхностные и подземные воды, называется бассейном реки. Бассейны рек обычно ограничены возвышенностями — водоразделами.

На одном водоразделе могут начинаться сразу две реки или более. Например, Среднерусская возвышенность является водоразделом нескольких рек: Волги, Днепра, Западной Двины, стекающих в разные моря.

Рис. 7. Схематический план речной долины и русла: 1 — правый коренной (незатопляемый) берег (кряж); 2 —левый коренной берег (кряж); 3 —русло; 4 — правый меженный (затопляемый) берег; 5 —левый меженный берег; 6 —фарватер; 7 —остров; 8 — коренное (ходовое) русло; 9 — воложка (неходовая); 10 — пойменное озеро; 11— староречье (старица); 12 — затон; 13 — начало прорвы; 14 — приток (речка); 15 — овраги; 16— осередок; 17 — правая пойма; 18 —левая пойма; 19 — горный рынок (рынок гор); г. в. в. —горизонт высоких вод; г. м. в. —горизонт меженных вод

Каждая река имеет начало — исток, который может быть озером, болотом, ледником, ключом и т. д., и устье — место окончания реки и впадения ее в море, озеро или другую реку.

Горизонт воды, или уровень воды в реке, колеблется от максимального в половодье, когда заливается часть долины — пойм а, до минимального в межень — маловодное состояние реки. Максимальный и минимальный горизонт в реке почти ежегодно меняется в зависимости от питания реки. В снежные и дождливые годы воды в реках бывает больше, в малоснежные и засушливые годы — меньше.

Уровень воды в реке зависит от наличия гидротехнических сооружений, нагонно-сгонных явлений под действием ветра, а также приливов и отливов в устьях рек.

Продольный профиль дна реки имеет зубчатую форму, он все время меняется и в виде ступенек спускается от истоков к устью. Глубоководные участки — плесы — располагаются между песчано-мелководными участками — перекатами. Каждая река имеет свой продольный профиль и уклон, поэтому уровень воды в реке на разных участках различен. Обычно верхняя часть ее — верхний плес имеет больший уклон, поток режет породу, скорость течения большая, а глубина невелика. Судоходство на такой реке затруднено. Такова, например, Волга в верхнем плесе. В нижнем плесе реки уклон чаще всего незначителен, скорость течения резко снижаться, что способствует отложению наносов в русле.

Движущийся речной поток все время пробивает себе дорогу и размывает в первую очередь те места, где грунт слабый, и откладывает наносы в других местах в виде осередков, островов и чаще всего в виде кос. Так образуются изгибы русла реки, размыв которых усиливается с увеличением течения на поворотах. Особенно интенсивны размывы берегов и отложения наносов в период ледохода.

Изгибы русла рек имеют различную длину и форму (рис. 8). Длинные изгибы меженного русла вместе с долиной называются извилинам и. Очень длинная извилина реки, у которой расстояние между началом и концом значительно меньше, чем длина извилины, называется лукой. Длинный изгиб русла внутри долины называется излучиной, крутая короткая излучина — коленом. С увеличением размыва русла начало и конец излучины в половодье могут быть соединены речным потоком. Такое естественное спрямление русла называется прорвой, и по ней в половодье, а затем и в межень может осуществляться судоходство. Со временем прорва становится глубже, шире и может превратиться в коренное русло. В самой же излучине откладываются наносы, постепенно она мелеет, превращаясь в старое русло — старицу, или староречье.

Рис. 8. Схема извилистых участков рек: 1 — правый коренной (незатопляемый) берег; 2 — левый коренной берег; 3—ширина долины; 4 — правый меженный берег; 5 — левый меженный берег; 6 — ширина меженного русла; 7—правая пойма; 8 — левая пойма; 9— яр; 10 — нижнее плечо яра; 11 — верхнее плечо яра; 12—перекат; 13 — верхняя коса (пески); 14 — нижняя коса (пески); 15—гребень переката; 16 — коренное русло; 17 —неходовая воложка; 18 — остров; 19 — приверх острова; 20 — ухвостье острова; 21 — затон; 22 — защитная линия ледорезов; 23 — рынок; 24 — перевал; 25 — осередок; 26 — побочень; 27 — судоходный приток первого порядка; 28 — ширина его долины; 29 — несудоходный приток второго порядка; 30— ширина долины притока второго порядка; 31 — коса; 32 — стрелка устья; 33 — пойменные озера

Изгибающиеся в разные стороны извилины, излучины, колена реки иногда соединяются небольшими прямолинейными участками. Здесь в поперечном разрезе русло относительно симметрично, а на криволинейном участке — несимметрично.

С судна, находящегося на середине реки в криволинейном участке русла, хорошо видно, что один из берегов относительно обрывист, подмывается течением и около него глубина значительная. В плане (вид сверху) этот берег имеет вогнутость и носит название вогнутого берега.

Противоположный берег, наоборот, пологий, вдоль него откладываются наносы, глубина около этого берега незначительна, постепенно увеличивается к середине реки. Течение слабое. Этот берег называется выпуклым.

Если встать лицом по направлению течения, то берег, расположенный с правой стороны, называется правым, а противоположный ему — левым.

Речной поток

Изучение речного потока и его свойств необходимо судоводителю для правильного определения направления и скорости течения, горизонтов и уклонов потока, внутренних течений в потоке, действия их на судно и т. д.

Если мысленно разрезать реку поперек течения вертикальной плоскостью, перпендикулярной к плоскости поверхности воды, то площадь сечения, ограниченная дном, берегом и поверхностью воды, называется живым сечением. Количество воды, проходящее через живое сечение в течение одной секунды, называется расходом воды. Скорость течения зависит от глубины и формы русла и распределяется по живому сечению неравномерно. Так, например, характер течения на прямых участках отличается от течения в закруглениях, а течение на перекатах — от течения на плесе и т. д.

В разных местах живого сечения скорость течения различна (рис. 9). В любом живом сечении максимальная скорость течения находится над самым глубоким местом около поверхности воды или несколько ниже ее, примерно до одной трети глубины от поверхности воды. От точки живого сечения, отстоящей на одну треть от поверхности воды, скорость течения уменьшается ко дну реки и от середины реки к берегам.

Рис. 9. Распределение поверхностных скоростей течения в плане: / — симметричное русло; 11 — несимметричное русло. 1 — бровка правого берега; 2 — бровка левого берега; 3 — правый урез воды; 4 — левый урез воды; 5 — распределение скоростей течения в плане

Таким образом, наибольшая скорость течения в прямых ; русла находится в середине симметричного русла, а в криволинейных участках — ближе к вогнутому берегу.

Если на отрезке реки, состоящем из криволинейных и прямых участков, мысленно сделать некоторое количество живых сечений, а точки максимальных скоростей течения каждого живого сечения соединить линией, то получим ось динамического потока —стрежень, который близко подходит к вогнутости берегов (если они вогнуты) и идет посередине в прямых участках.

Умение распознать направление и линию стрежня очень важно для судоводителя любого судна.