Как используются быстрые горные реки
Чем отличаются равнинные реки от горных? Их примеры и особенности
Что влияет на реки?
Характер и внешний вид водотоков планеты зависят от огромного количества факторов. В основном они определяются климатом, геологическим строением и ландшафтом местности. Так, во время обильных осадков реки могут выходить из своих берегов, затапливая близлежащие территории. А вот длительное отсутствие осадков в жарких странах приводит к тому, что водотоки и вовсе пересыхают, появляясь лишь в короткий сезон дождей.
Воды и скорость течения
Горные реки – это быстрые стремительные потоки, со скоростью течения от 1 метра в секунду и выше (иногда выше 5 м/с). Они протекают в основном в горах или на возвышенностях. Они часто образуются в местах, где горные породы выступают на поверхность, поэтому их воды обычно не очень мутные. Самые известные примеры таких водотоков – Конго, Колорадо, Янцзы.
Рельеф нашей планеты очень неоднородный. Там, где высокие хребты постепенно переходят в низины и плоскогорья, горные реки превращаются в равнинные. Таким примером может быть Терек, протекающий на Северном Кавказе.
Одним из основных параметров, который характеризует реку, является ее уклон. Он представляет собой отношение высоты падения водотока (или его участка) к его длине. У горных рек он может составлять 5-80 м/км, в то время как у равнинных – всего несколько сантиметров на километр длины.
Форма речной долины
Все реки возникают из крошечных ручейков, появившихся от избытка воды (обильных осадков, таяния снегов, переполненности болот или озер и т. д.). Они сами формируют себе путь, пробивая борозды в почве и горных породах. Углубление земной поверхности, сформированное водотоком, называется долиной, а наиболее глубокий участок, где он непосредственно протекает, – руслом.
У горных рек все с точностью наоборот. Они обладают большой скоростью, отчего их русла ровные, а долины узкие и глубокие. Для них не характерны широкие поймы и террасы. Как правило, русло занимает всю долину целиком.
Пороги, каньоны, водопады
Горные реки, как правило, образуются в местах, где фундамент сложен твердыми породами. Стачивая их и углубляясь, они формируют каньоны и ущелья, которые, по сути, являются долинами с отвесными склонами и очень узким дном. Самый длинный каньон в мире находится в Гренландии и скрыт под слоем льда. Один из самых глубоких на планете – Большой каньон в Аризоне.
Непростой горный рельеф способствует также образованию порогов на пути следования воды. Это камни и небольшие скалы, которые выходят на поверхность реки, преграждая путь судам и лодкам. От размыва пород на дне русла порой формируются резкие уступы, с которых вода не стекает, а буквально падает. Такие места называются водопадами. Крупнейшие из них – Анхель, Виктория, Ниагара.
Пороги, каньоны и водопады могут образовываться и на равнинных реках, например, Смотричский (Украина) и Реутский (Молдова) каньоны, Бенские пороги на Волге. Однако чаще они возникают именно в горных районах.
Равнинные и горные реки России
На территории страны течет больше 2,5 миллиона рек и мелких речушек. Однако крупных водотоков длиной больше 10 километров всего 140 тысяч. Классических горных рек среди них мало, ведь многие из них на протяжении своего пути становятся равнинными. Все же в качестве примера можно назвать Терек, Самур, Кубань, Катунь, Сулак.
Равнинные реки России – это Обь, Волга, Енисей, Дон. Самой длинной в стране и одной из наиболее протяженных в мире является Обь. От слияния Бии и Катуни она тянется на 3650 километров, впадая в Карское море. По площади бассейна она третья в России, а по расходу воды третья после Лены и Енисея.
Какая крупная река горная с бурным водяным потоком, а какая равнинная
Наша планета из космоса выглядит сплошь изрисованной миллионами затейливых больших и крошечных узоров речных линий, придающих ей неповторимость. Благодаря естественным потокам, несущим в себе несметный объем воды, поддерживается водный баланс на Земле.
Реки являются основным источником жизненной влаги для человека и его хозяйственной деятельности. Они распространены повсеместно – в низменных и горных районах, и от этого фактора зависит их характер и особенности.
Общая характеристика рек
Там сосредоточены крупнейшие реки мира: Конго, Амазонка. В зоне умеренного и тропического климата также сконцентрировано множество крупных водных потоков, причем чаще в гористых регионах:
Водные сети запечатлевают условия минувших геологических периодов.
В связи со спецификой рельефа местности, по которой протекают реки, они делятся на два вида: горные и равнинные, хотя большая часть из них отличается чередованием низменных и возвышенных участков. Потоки разнятся стремительностью течения, видом русла, местом истока.
Существенными параметрами рек считаются:
Для равнинных рек характерно сдержанное спокойное течение, раздольная долина и минимальный перепад высоты между истоком и устьем.
Своеобразие горных рек заключается в топографических особенностях зоны их протекания и в бурном характере течения.
Как правило, река, струящаяся по низменности:
Истоки
Каждая река обладает местом ее возникновения – истоком. Начало высокогорных потоков находится на откосах или вершинах гор.
Большая часть из них образуется из нагромождения тающих снегов и льдов, покрывающих вершины, или выливаются из расположенных там озер, попутно поглощая осадочную влагу, обильно скапливающуюся наверху.
Равнинные реки, в основном, берут начало из озер, водоемов и других водных резервуаров. Иногда их истоком становятся родники, вытекающие из подземных пластов.
Некоторые водотоки, которые бурно спешат в горной местности, попадая на плоскогорье, продолжают там свое спокойное течение по долине, как равнинный поток.
Питание
Равнинные реки характеризуются смешанными способами получения влаги с преобладанием осадочной подпитки и снеготаяния. В сезон паводка, продолжающегося от 2 недель до месяца, уровень воды достигает предела, позднее он понижается.
Летом небольшие водоемы способны практически полностью пересыхать, в осеннее половодье заново наполняясь влагой.
Горные потоки никогда не иссякают, они имеют стабильное течение, хотя в холодное время могут замерзать до дна. Питание происходит благодаря таянию ледников и выпадению осадков, что характерно для летнего периода.
В это время горные потоки часто переполняются и выходят из берегов. Зимой объем воды уменьшается до оптимального значения, а течение становится спокойным.
Русло
Путь горных рек часто отличается правильной углубленной формой с отвесно нисходящими берегами и довольно ограниченным по ширине каменным ложем. На отдельных участках утесы сдавливают водный поток и увеличивают его глубину. В случае резких значительных перепадов высоты на реке возникают перекаты и водопады.
Вследствие частой смены уровня поверхности воды происходит вымывание плодоносного слоя почвы, который разрушается в процессе паводков и уносится сильным течением. По этой причине берега горных речек представляют собой каменистую поверхность без растительности.
Русло равнинной реки отличается достаточной шириной обычно с пологими берегами, порой с одним покатым, другим – крутым берегом. В нашем полушарии чаще всего отвесным бывает правый берег, а левый – пологим. Водные потоки, протекающие по низменным местностям, характеризуются петляющим извилистым руслом с излучинами и поворотами.
Дно таких потоков покрыто песком, глиной или устлано илом, который в процессе паводков остается на берегах, служа как удобрение для прибрежной растительности.
Общим для обоих типов – равнинных и горных рек – является то, что на скорость их течения влияет наличие порогов, образующихся при протекании потока по каменистым породам.
Течение
Горные реки отличаются стремительным бурлящим течением. Это обусловлено уровнем наклона, крутизной узкого русла и безудержным напором воды, обладающей низкой температурой вследствие питания потока влагой из растаявших ледников.
В зоне водопада скорость водного потока возрастает. В зимнее время такие реки покрываются льдом только при очень низкой и продолжительной температуре.
Считается, что горная речка отличается необычайной чистотой воды, хотя это не всегда оправдывается. Прозрачным поток бывает, только протекая в граните или базальте.
В случае, когда русло проложено по разнообразным минеральным породам, взвешенные в ней частицы могут придавать воде всевозможные оттенки. Белый цвет получается за счет известняка либо воздушных пузырьков при вспенивании на порогах.
Темную или бурую окраску обычно имеют равнинные реки, в которые попадают:
Желтые или красновато-оранжевые оттенки присущи равнинным и пустынным рекам, которые перемещают глину, песок и другие подобные вещества.
Зеленоватый цвет получает вода в результате появления фитопланктона, хотя для проточной воды это нехарактерно. От вмешательства человека также зависит окраска речных потоков: сбрасывание сточных вод может расцветить водные потоки в любые цвета спектра.
Равнинные реки, истоки которых располагаются на небольшой высоте над уровнем моря, имеют минимальный уклон и характеризуются неторопливым размеренным движением. Даже в случае зарождения в горной местности, выйдя на низменность, речной поток становится спокойнее и тормозит свой бег.
Русло расширяется, а за счет небольшой глубины хорошо согревается солнечными лучами и окружающим воздухом. Вода в равнинных реках значительно более теплая. В них встречается мелкая и довольно крупная растительность, а также некоторые виды речной фауны.
Зимой равнинные потоки замерзают при температуре минус 8-10 градусов, они покрываются льдом буквально за несколько дней.
Горные и равнинные реки России
Наша страна условно разделяется на две большие зоны Уральскими горами. Водные потоки европейской территории принадлежат к водосбору Северного Ледовитого океана, а также Балтийского, Черного и Каспийского морей, а азиатские отдают свои воды Тихому и Северному Ледовитому океанам.
Наиболее известными примерами водных потоков европейского пространства, названия которых знает каждый образованный человек, являются:
Список самых крупных равнинных рек России, протекающих по азиатским пространствам, довольно велик:
Они пересекают огромные территории, снабжая водой и рыбой миллионное население. Из знаменитых мировых рек по равнинам текут Амазонка, Миссисипи, Конго, Дунай, Нил.
Прославленные горные реки мира и России:
С гор берут начало Колорадо, Мбому, Меконг, Замбези.
Хозяйственное использование
Серьезное значение придавали рекам с древности для разграничения территорий народов и защиты от врагов.
Эксплуатация равнинных и горных рек для хозяйственных нужд различна. Общим для них считается использование в качестве источников питьевой воды.
Протекающие по низменности потоки с давних времен находят широкое применение в деятельности человека. Первостепенное значение имеет судоходство и дешевая транспортировка грузов, что невозможно по горным рекам.
Существенную роль для сельского хозяйства играет орошение земель и плодородная почва, образующаяся в поймах и устьях (особенно в дельтах) рек.
Кроме того, равнинные реки обладают большими запасами рыбы и речной фауны, чем горные. Это обусловлено теплой водой и меньшей скоростью течения потока. Берега рек привлекательны для туристов, предпочитающих активные виды отдыха.
Благодаря стремительному течению горные реки служат для обеспечения человека электроэнергией: на них удобно возводить плотины и ГЭС, а сплав по ним считается экстремальным видом спорта.
Как используют люди реки
Реки как транспортная сеть
Со времен зарождения первых цивилизаций, реки выполняли транспортную роль при перевозке грузов, провизии, людей и многого другого, что было важно и актуально для различных эпох. Географически сложилось так, что населенные пункты появлялись на самых плодородных землях, возле пойм крупных рек и озер. Как следствие, между городами возникало не только дорожное, но и речное сообщение. Зачастую оно было единственным способом доставки крупных грузов. К примеру, камни для строительства сфинкса и пирамиды Хеопса в Древнем Египте доставлялись специальными речными судами повышенной грузоподъемности из каменоломен на севере страны до южных границ по реке Нил.
Реки как способ пропитания
Расселение людей вдоль источников пресной воды обусловлено также составом флоры и фауны, который связан со спецификой тех или иных рек. Чем мощнее и крупнее река, тем богаче ее рыбный состав. Наличие рек на разных территориях напрямую воздействует на плодородность окружающих земель, а значит и на заселение территории людьми. К примеру, исторически развитие Поволжья в царской России было связано с крупнейшими в стране посевами пшеницы, благодаря чему в Самаре до прихода к власти большевиков была самая крупная биржа зерновых культур.
Реки являются естественным препятствием для перемещения человека по суше. Это сыграло огромную роль в ходе военных действий в различные эпохи развития человечества.
Реки как целебное средство
Речная вода, в зависимости от того, где протекает река, обладает своим уникальным минеральным составом. Она может быть использована как целебное средство при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, желчного пузыря, печени, а также при диабете. Стоит заметить, что чаще всего в лечебных целях применяют воду из подземных источников и рек.
Реки как религиозный символ
Реки как источник электроэнергии
Гидроэлектростанции являются стратегически важными антропогенными объектами, без которых электроснабжение такой большой страны, как Россия, не представлялось бы возможным. К сожалению, строительство ГЭС всегда связано с рисками для окружающей среды, такими как сокращение представленной флоры и фауны в районе строительства, изменение сезонности разлива рек, а также изменение климатических условий в конкретном регионе. Искусственное увеличение поймы реки в одном месте способно привести к избыточному обводнению территории. Но, увы, это неизбежные последствия получения с помощь реки столь необходимой человеку энергии.
Горные реки на службе у человека
Горные реки издавна служили человеку: вращали жернова мельниц, орошали клочки пахотных земель горцев, поили скот, по ним сплавляли лес, в них ловили рыбу, в ряде мест по ним спускались в долины сами горцы. Населенные пункты в горах, как правило, строились вблизи горных рек, потоков, ручьев.
Но использовал человек в прошлом лишь мизерную долю энергетических возможностей горных рек.
. В горном Кабанском ущелье на одной из стен машинного зала Гизельдонской ГЭС—первенца осетинской гидроэнергетики — на мраморной плите читаем; «Ц. Байматов. Первый обосновал выгодность строительства Гизельдонской ГЭС и активно участвовал в ее создании».
Кто же такой Цыппу Байматов? Это пастух, житель селения Даргавс, изобретатель-самоучка. На местной горной реке рядом со своим селом он еще в начале нынешнего века построил собственными руками мельницу по личному проекту. Когда же мельница заработала, она по мощности превзошла общую мощность всех наличных мельниц Даргавской котловины. А их в округе было около трех десятков!
Вот тогда-то и зародилась у Ц. Байматова мысль о более основательном использовании мощности и силы горной реки. Он изучает окрестности водопада Пурт, производит топографическую съемку местности, описывает рельеф, измеряет скорость воды. Основываясь на собранных материалах, он составляет простейший проект высоконапорной гидроэлектростанции и отправляет его с ходатайством принять решение о строительстве ГЭС и выделении необходимых средств.
Однако царское правительство, не заинтересованное в экономическом и культурном развитии национальных окраин, и не подумало заняться строительством столь необходимого гидроэнергетического сооружения, да еще в глубине Кавказских гор.
Совсем по-другому отнеслись к трудам ученого-самоучки Байматова с приходом Советской власти.
Первый представитель ВЦИК от Горской республики, Заурбек Калоев, активно поддержал предложения о строительстве электростанции на горной реке Гизельдон и обо всем, что было сказано в объяснительной записке Ц. Байматова, он докладывает Всесоюзному старосте Михаилу Ивановичу Калинину.
. 1925 год. Проектом гидроэлектростанции на Гизельдоне заинтересовались ростовские строители из треста «Энергострой». Взяв за основу материалы Ц. Байматова, проектная группа уточняет детали на месте — в Кабанском и Даргавском ущелье; проводятся инженерные изыскания, составляются расчеты финансовых объектов строительства и после всех подготовительных работ Советом Труда и Обороны молодой Советской республики утверждается проект строительства электростанции в Кабани.
Газеты тех времен писали: «Гидростанция на реке Гизельдон будет первой в СССР высоконапорной электростанцией…Гизельдонстрой даст 150 миллионов киловатт-часов годовой энергии. Стоимость всех сооружений станции определяется в 11 миллионов 200 тысяч рублей».
В архивах республиканского Краеведческого музея Северной Осетии находим материалы и фотографии о строительстве первой высоконапорной ГЭС в Кабанском ущелье Северной Осетии, пожелтевшие от времени документы — воспоминания участников строительства. Все они рассказывают о героическом труде, вложенном в столь огромное по тем временам строительство.
На фотографиях — палатки строителей, прорабской, столовой, клуба, стоянка первых автомашин. Затем показано, как строится туннель, котлован, водохранилище. Газета «Власть труда» писала о строительстве ГизельдонГЭСа: «Упорству строителей нет предела. В ход пущены лопаты, кирки, ломы. Насос выкачивает пробивающуюся воду. Трудно в течение восьми часов долбить камень тяжестью литого молота, но зато камень раскалывается, раздается на нужные для стройки части. Рельеф будущей станции вырисовывается все отчетливее».
Первая гидроэлектростанция в горах Осетии, построенная в трудных горных условиях ручным трудом, Гизельдонская ГЭС влила свою энергию в единое Северо-Кавказское, а затем и Закавказское энергетическое кольцо и сегодня выполняет большие народнохозяйственные задачи.
Высоконапорные гидроэлектростанции, построенные в годы первых пятилеток на горных реках Кавказа, — Гизельдонская в Северной Осетии, Баксанская в Кабардино-Балкарии, Гергебильская в Дагестане — явились своего рода пионерными сооружениями, проложившими дорогу хозяйскому подходу к использованию дешевой энергии горных рек.
Именно уроки строительства этих гидросооружений послужили хорошей школой для гидростроителей, в частности для тех, кто строил гиганты на горных реках Средней Азии, Казахстана, Кавказа, Сибири и Дальнего Востока. Приведем примеры.
Один из уникальнейших гидроэнергетических объектов Средней Азии — Чарвакская ГЭС — построен на р. Чирчик, в отрогах Тянь-Шаня. Это высокоэффективное гидротехническое сооружение, благодаря которому имеется возможность осушить и обводнить более 600 тыс. га земель. В результате чего значительно повысились урожаи хлопка и других сельскохозяйственных культур.
Особенность Чарвакской ГЭС в том, что она построена в сложных горно-геологических условиях, в районе с восьмибальной сейсмичностью. Плотина ее имеет высоту до 168 м и длину около километра. Она вырабатывает в год до 2 млрд. кВт. ч электроэнергии себестоимостью в 6 раз ниже, чем себестоимость тепловых электростанций, работающих на газо-мазутном топливе.
При строительстве Чарвакской ГЭС учитывались самые последние достижения как наших так и зарубежных гидростроителей и рекомендации проектных организаций. В ряде сооружений гидрокомплекса впервые применялись новые конструкции из местных материалов и металла. В ходе строительства были пущены в эксплуатацию несколько агрегатов на пониженных напорах, благодаря чему резко возросла экономическая эффективность электростанции.
В сооружение Нурекской ГЭС для развивающегося Южно-Таджикского территориально-производственного комплекса вложен труд тысяч советских людей. В стройке приняли участие сотни предприятий, снабжавших ее оборудованием, техникой, транспортом, строительными материалами. Проектная мощность Нурекской ГЭС — 2,7 млн. кВт. Уже в 1972 г. пущены были в эксплуатацию первые два агрегата. Позднее были введены в действие еще шесть агрегатов.
Сейчас воды Вахша создали новое Нурекское море — водохранилище емкостью 10,5 куб. км, которое дает жизнь тысячам ранее безжизненных земель. Теперь уже не страшна засуха хлопковым полям, садам, виноградникам. Всюду вырастают, совхозы, заводы и фабрики.
Под промышленную нагрузку поставлен уже девятый агрегат Нурекской ГЭС. Стотридцатитонный вал ротора генератора доставлен на площадку электростанции из Краматорска. На месте была осуществлена сборка ротора. Эта машина была особой, поскольку впервые в нашей стране ротор генератора мощностью в 300 тыс. кВт был спроектирован под водяное охлаждение. Энергия этого агрегата уже поступила в общую энергосистему Средней Азии.
И еще одна особенность Нурекской ГЭС. Здесь воды Вахша в жаркие дни создают микроклимат в квартирах гидростроителей. Пройдя через специальную установку, понижающую температуру, вода поступает по трубам центрального отопления в квартиры строителей, где создает прохладу.
Строительство гидроэнергетических сооружений в горных районах ведет к видимому и невидимому преобразованию народного хозяйства, создаются условия для появления новых населенных пунктов, растет культурный уровень жителей гор, улучшаются их бытовые условия. Гидростроительство в горных районах влечет за собой создание большого количества предпосылок для развития рекреационного хозяйства — туризма, курортов, баз отдыха. И уже сегодня энергия горных рек могучим потоком поступает на службу человеку.
Опасность горных рек
Реки – великий дар природы. Бурные порожистые реки всегда привлекали любителей путешествий. Одно из многих направлений туризма – сплав по горным рекам.
Мощность течения горной реки меняется по мере удаления от её истока. Если в верховьях река допускает пешие переправы вброд, то, наполнившись водами новых притоков, уже в среднем течении она становится трудной и опасной для переправы. Вода горных рек очень холодная: в верховьях температура колеблется от +4 °C до +7 °C, не прогреваясь даже на мелководье. Скорость течения достигает 10 м/с. При такой скорости течения горный поток может сбить человека с ног даже при глубине по колено. Дно горных рек обычно усеяно камнями, частично подвижными.
После таяния снега весной уровень воды в горных реках повышается по сравнению с обычными условиями. При этом могут быть разрушены переправы, смыты мосты.
При планировании переправы через горные реки необходимо:
Безопасность переправы зависит от выбора места, времени, способа. Следует тщательно соблюдать все правила страховки.
Максимальный уровень воды в горных реках, как правило, достигается во второй половине дня, минимальный – рано утром. Поэтому планировать переправу нужно на утренние часы, встав на ночевку в непосредственной близости от места переправы.
Всегда следует помнить: если нет возможности просто и надежно организовать переправу, лучше, затратив лишний день или два, дойти до моста или перебраться на другой берег в верховьях реки через ледник.
Существуют правила поведения при попадании в водоворот или сильное течение:
При составлении материала использовались открытые источники информации и сайт МЧС России: http://www.mchs.gov.ru/
Материал подготовили методисты ГБОУ ГМЦ ДОгМ Третьякова Н.И., Михайлов С.В.