Зональная ландшафтная трансформация

Природная внутризональная трансформация стока в речной системе характеризуется, во-первых, ступенчатым ростом объема главной водной массы и массы содержащихся в ней веществ по мере увеличения гидрографического порядка и водоносности главной реки в местах впадения в нее притоков. Поскольку в пределах одной природной зоны значения модулей стока воды тв, наносов тк и ионов тк пространственно менее изменчивы, чем в регионах, расположенных в нескольких зонах, значения характеристик массы и расхода веществ в зональной реке возрастают вниз по течению пропорционально росту ее гидрографического порядка и площади ее водосбора. Во-вторых, нарастание размаха внутригодовых колебаний гидрологических характеристик замедляется по мере увеличения водоносности реки вследствие распластывания распространяющихся вниз по реке волн половодья и паводков, а также неодновременности формирования максимальных расходов воды в реках разного порядка. Вследствие этого к низовьям зональной речной системы происходит все большее смещение момента, когда наступает экстремум значений характеристик стока, на все более поздние сроки.

В-третьих, в каждом пункте реки происходит однотипное изменение состава воды при смене различных по водности фаз стока, но продолжительность периода замещения новой водной массой вод предшествующей фазы увеличивается с ростом порядка зональной реки.

Эти три особенности внутризоналъной трансформации руслового стока могут иметь разную степень выраженности в различных природных зонах. На нее влияют, кроме того, размеры, а также форма русла и речной долины. Закономерность внутризональной трансформации стока нередко нарушается азональными геолого-гидрологическими факторами.

В полизональных реках, наряду с внутризональной трансформацией стока в пределах зоны формирования речной водной массы, наблюдается обычно более сильное изменение стока на участках русла, пересекающих соседние природные зоны. Направленность и степень выраженности межзональной трансформации стока в полизональной речной системе зависят, в первую очередь, от соотношения модулей стока воды в верхней и ниже расположенных природных зонах ее бассейна.

Наибольшее распространение имеют реки, формирующие сток в водообильной верхней зоне, в которой среднегодовое значение т_ъ намного превышает соответствующие показатели в нижележащих зонах, либо площадь водосбора реки в этой зоне существенно больше площади остальной части ее бассейна. Тогда верхняя зона является очагом формирования главной речной водной массы, расход которой на границе с соседней зоной составляет наибольшую часть расхода воды в устье рассматриваемого типа полизональной реки. В этом случае в нижележащих природных зонах река в основном сохраняет приобретенные в очаге своего формирования гидрологические особенности (внутрии межгодовые колебания водного стока, генетического и вещественного состава главной водной массы). В нижележащих зонах эти особенности речного режима лишь несколько более заметно, чем при внутризональной трансформации, сглаживаются или усиливаются в результате процесса смешения с притоками существенно меньшей водоносности. Полизональные реки этого типа, например Волга, Амударья, Нил или Муррей, в своих низовьях сильно отличаются многоводностью, внутригодовым режимом и составом воды от местных рек пересекаемых ими природных зон. Подобные реки — азональное явление среди ландшафтов более засушливых зон, их нередко называют рекой транзитного стока.

Реже встречаются полизональные речные системы, в бассейне которых очагом формирования основной части стока служит территория не верхней, а промежуточной либо нижней природной зоны. В этом случае на участке главной реки, пересекающем очаг формирования стока, происходит сильная трансформация водного режима и состава первичных водных масс отдельных фаз стока, нарастающая все больше по мере впадения одного за другим крупнейших притоков реки, сформировавших свой сток в более водообильных нижних природных зонах.

Для того чтобы оценить степень трансформации стока реки в створе слияния с ней любого притока, можно воспользоваться формулой (1.1), приняв в качестве исходных данных значения площади водосбора главной реки выше этого створа и площади водосбора притока, средние значения модулей т_в и т_И за расчетный период (год, сезон, месяц) и преобразовав их в значения расхода и минерализации воды:

где А — площадь водосбора; t — расчетный период, с.