Базисный сток (также называемый стоком засухи , стоком спада грунтовых вод , низким стоком , стоком маловодья , стоком маловодья и устойчивым или стоком при хорошей погоде ) — это часть речного стока , которая поддерживается между осадками, поступающая в ручьи по отсроченным путям. Его не следует путать с потоком грунтовых вод . Поток при хорошей погоде также называется базисным стоком. [1]
Базисный сток важен для поддержания человеческих центров населения и экосистем . Это особенно актуально для водоразделов , которые не зависят от таяния снегов . Различные экологические процессы будут происходить в разных частях гидрографа . Во время восходящей ветви базисного стока часто имеется больше площади потока и среды обитания, доступных для зависящих от воды видов, например, нерестящегося лосося . Во время ветви спада, которая в Калифорнии длится с мая по октябрь, площадь потока становится все меньше, а местные виды более искусны в выживании в условиях слабого потока, чем интродуцированные виды .
Базисный сток образуется из водохранилища в коренной породе вблизи поверхностных почв долин и прибрежных зон . Вода просачивается в грунтовые воды , а затем течет в водоем . Кривая истощения базисного стока представляет собой снижение запасов базисного стока/грунтовых вод и почвы. [2] Объем и скорость движения воды в качестве базисного стока могут зависеть от макропор , микропор и других трещиноватых условий в почве и неглубоких геоморфологических особенностей. Инфильтрация для пополнения подземного хранилища увеличивает базисный сток. Эвапотранспирация уменьшает базисный сток, поскольку деревья поглощают воду из земли. Осенью базисный сток может увеличиться до начала дождя, поскольку деревья сбрасывают листья и перестают пить так много воды. [3] Врезание в реку может уменьшить базисный сток, понижая уровень грунтовых вод и водоносный горизонт . [4]
Хороший базисный поток связан с поверхностными водами, которые находятся в проницаемых, растворимых или сильно трещиноватых коренных породах. Плохой базисный поток находится в кристаллических или массивных коренных породах с незначительной трещиноватостью и не хранит воду. Потерянные участки — это когда поток воды уменьшается по мере продвижения вниз по течению и трещины глубже, чем поверхностные воды, или в карстовой геологии из-за высокого уровня хранения известняка и доломита. Полученные участки — это когда поток увеличивается по мере продвижения вниз по течению. Полученные участки распространены во влажных горных районах, где уровень грунтовых вод находится выше уровня поверхностных вод, и вода течет от высокого напора к низкому в соответствии с законом Дарси . [4]
Методы определения источников базисного потока и времени пребывания/транзита включают использование растворенных веществ и трассеров . Растворенные вещества, которые возникают в отдельных областях водораздела, могут быть использованы для получения геохимических сигнатур базисного потока. Трассеры могут быть введены в различные части водораздела для определения путей потока и времени транзита. [5]
Методы суммирования базисного стока из существующих записей о стоке включают статистику низкого стока на основе событий, [6] кривую продолжительности стока, [7] показатели, объясняющие пропорцию базисного стока к общему стоку, [8] и кривую спада базисного стока, которую можно использовать для неизмеренных потоков на основе эмпирической связи между характеристиками водораздела и базисным стоком на измеряемых участках. [9]
Некоторые параметры базисного потока, такие как среднее время пребывания и кривая спада базисного потока, могут быть полезны для описания смешивания вод (например, осадков и грунтовых вод) и уровня вклада грунтовых вод в речной сток в водосборах. [10]
Антропогенные эффекты базисного потока включают лесное хозяйство , урбанизацию и сельское хозяйство . Лесной покров имеет высокую инфильтрацию и подпитку из-за корней деревьев. Удаление лесного покрова может вызвать кратковременное увеличение среднего потока и базисного потока, поскольку меньше перехват и эвапотранспирация . [11] Урбанизация включает реорганизацию поверхностных и подземных путей таким образом, что вода смывается через водосборы из-за сниженного гидравлического сопротивления, n Маннинга , каналов и непроницаемых поверхностей, что снижает инфильтрацию. В городских районах вода часто импортируется из-за пределов водораздела из глубоких скважин и водохранилищ . Трубы, по которым транспортируется вода, часто пропускают 20-25% в подземные воды, что фактически может увеличить базисный поток. Сельское хозяйство может снизить базисный поток, если вода отводится из ручья для орошения, или может повысить базисный поток, если вода используется из другого водораздела. Пастбища могут увеличить уплотнение и уменьшить органическое вещество, уменьшая инфильтрацию и базисный поток. [11]