Динамика поверхностного и подземного стоков реки Стерля

Подземный сток в реке представляет собой достаточно сложное явление. Однако наиболее значительное влияние на величину и интенсивность подземного стока оказывают характер гидравлической взаимосвязи, гипсометрическое положение отдельных водоносных горизонтов подземных вод, уровень дренирования водоносных горизонтов по всей длине водотока [1].

Подземные воды служат надежным источником питания рек. Они действуют круглый год и обеспечивают питание рек в зимнюю и летнюю межень (или при низких уровнях стояния горизонта воды), когда поверхностный сток отсутствует. Взаимосвязь подземных и поверхностных вод состоит в том, что в зависимости от условий залегания и типа подземных вод, влияния климатических факторов и особенностей гидрологического режима водотоков происходит питание поверхностных водотоков подземными водами, или наоборот возникают потери речных вод на пополнение запасов подземных вод [2].

Для исследования взаимосвязи подземного и поверхностного стоков был применен метод расчленения гидрографа. При построении гидрографов использованы данные Башкирского управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Проанализированы расходы р. Стерля по гидропосту д. Отрадовка с 1940 по 2000 гг.

На рисунках 1-3 показаны колебания стоков в маловодные годы. Максимальный расход составляет 5,6 м3/с в пик половодья в 1987 г.

На графике (рис. 1) отчетливо видно резко выраженное весеннее половодье. Дата начала весеннего половодья – 25.III, значит и прекращение стока грунтовых вод в реку из водоносных горизонтов, гидравлически связанных с рекой наступает одновременно, т.е. подземное питание прекратилось 25 марта, и это продолжается до дня с максимальным значением расхода воды в реке – 22.IV (3,75 м3/с). В этот момент давление на грунтовые воды максимален. Далее наблюдается возобновление грунтового стока в реку. Дата конца половодья – 4.VI. Итого продолжительность половодья за этот год составляет 71 день.

Рис. 1. Гидрограф стока с выделением подземного питания (р. Стерля-д. Отрадовка, 1944 г.)

Рис. 2. Гидрограф стока с выделением подземного питания (р. Стерля-д. Отрадовка, 1966 г.)

На графике (рис. 3) так же виден пик весеннего половодья.

Рис. 3. Гидрограф стока с выделением подземного питания (р. Стерля-д. Отрадовка, 1987 г.)

Дата начала

–

Дата конца половодья – 7.VI. Длительность весеннего половодья

70 дней. Заметно

–

Рис. 4. Гидрограф стока с выделением подземного питания (р. Стерля-д. Отрадовка, 1955 г.)

На рисунках 4-6 показаны колебания стоков в многоводные годы. Максимальный расход составляет 18,5 м3/с в пик половодья в 1970 г.

конца половодья – 2.VI. Длительность весеннего половодья -65 дней. Наблюдается некоторое снижение подземного питания к концу года.

Рис. 5. Гидрограф стока с выделением подземного питания (р. Стерля-д. Отрадовка, 1970 г.)

Рис. 6. Гидрограф стока с выделением подземного питания (р. Стерля-д. Отрадовка, 2000 г.)

Таким образом, методом расчленения гидрографа показан вклад подземного стока в ре- ку. Выявляется его увеличение в маловодные годы и некоторое постоянство в многоводные годы, колебание дат начала и окончания половодья, рост количества дней половодья. На это явление прежде всего оказывает влияние количество атмосферных осадков в виде снега. Подземное питание играет важную роль в водном режиме р.Стерля.