Ручей — это непрерывный поверхностный водоем [1], текущий по руслу и берегам канала . В зависимости от местоположения или определенных характеристик, ручей может называться различными местными или региональными названиями. Длинные, большие ручьи обычно называют реками , в то время как более мелкие , менее объемные и более прерывистые ручьи называют ручейками , ручьями или ручейками .
Поток ручья контролируется тремя входами – поверхностным стоком (от осадков или талой воды ), дневными подземными водами и поверхностными грунтовыми водами ( родниковыми водами ). Поверхностные и подземные воды сильно изменчивы между периодами выпадения осадков. Грунтовые воды, с другой стороны, имеют относительно постоянный вход и больше контролируются долгосрочными моделями осадков. [2] Поток охватывает поверхностные, подземные и грунтовые потоки, которые реагируют на геологический, геоморфологический, гидрологический и биотический контроль. [3]
Ручьи важны как каналы в круговороте воды , инструменты в подпитке грунтовых вод и коридоры для миграции рыб и диких животных. Биологическая среда обитания в непосредственной близости от ручья называется прибрежной зоной . Учитывая статус продолжающегося вымирания в голоцене , ручьи играют важную роль коридора в соединении фрагментированных местообитаний и, таким образом, в сохранении биоразнообразия . Изучение ручьев и водных путей в целом известно как поверхностная гидрология и является основным элементом экологической географии . [4]
Ручей — это поток, меньший, чем ручей, особенно тот, который питается родником или просачиванием . Он обычно небольшой и его легко перейти вброд . Ручей характеризуется своей мелководностью.
Ручей ( / k r iː k / ) или крик ( / k r ɪ k / ): [5] [6]
В гидрографии gut — небольшой ручей; [14] это видно по именам собственным в восточной части Северной Америки от Среднеатлантических штатов (например, The Gut в Пенсильвании, Ash Gut в Делавэре [15] и других ручьев) [16] вниз в Карибское море (например, Guinea Gut , Fish Bay Gut , Cob Gut , Battery Gut и другие реки и ручьи на Виргинских островах США , на Ямайке (Sandy Gut, [17] Bens Gut River, [18] White Gut River), а также во многих ручьях и ручьях Голландского Карибского моря ). [19]
Река — это большой естественный поток, который намного шире и глубже ручья и который нелегко перейти вброд, но может быть судоходным водным путем . [20]
Линейный канал между параллельными хребтами или барами на берегу пляжа или речной поймы, или между барами и берегом. Также называется низиной .
Приток — это поток, впадающий в более крупный поток, или поток, который не достигает статичного водоема, такого как озеро , залив или океан [21], но впадает в другую реку (родительскую реку). Иногда его также называют рукавом или разветвлением. [22]
Рукав или русло рукава — это поток , который ответвляется и течет в сторону от основного русла, и это явление известно как бифуркация реки . Рукава являются обычными чертами речных дельт и часто встречаются там, где долинный поток входит в широкие равнины или приближается к прибрежным равнинам вокруг озера или океана . Они также могут встречаться внутри страны, на аллювиальных конусах выноса или там, где приток разветвляется, приближаясь к месту слияния с более крупным потоком. Общие термины для отдельных рукавов реки в англоязычных странах — arm и channel .
Существует ряд региональных названий ручьев.
Источник ручья зависит от окружающего ландшафта и его функции в более крупных речных сетях. В то время как постоянные и прерывистые ручьи обычно питаются более мелкими водами верхнего течения и грунтовыми водами, верховья и эфемерные ручьи часто получают большую часть своей воды из осадков в виде дождя и снега. [44] Большая часть этой осажденной воды возвращается в атмосферу путем испарения из почвы и водоемов или путем эвапотранспирации растений. Часть воды продолжает погружаться в землю путем инфильтрации и становится грунтовыми водами, большая часть которых в конечном итоге попадает в ручьи. Часть осажденной воды временно запирается в снежных полях и ледниках , чтобы позже высвободиться путем испарения или таяния. Остальная часть воды стекает с земли в виде стока, доля которого варьируется в зависимости от многих факторов, таких как ветер, влажность, растительность, типы горных пород и рельеф. Этот сток начинается с тонкой пленки, называемой поверхностным смывом, в сочетании с сетью крошечных ручьев, которые вместе составляют поверхностный сток; Когда эта вода концентрируется в русле, зарождается ручей. Некоторые ручьи могут начинаться из прудов или озер.
Ручьи обычно получают большую часть своей воды из осадков в виде дождя и снега. Большая часть этой воды возвращается в атмосферу либо путем испарения из почвы и водоемов, либо путем эвапотранспирации растений. При инфильтрации часть воды опускается в землю и становится грунтовыми водами, большая часть которых в конечном итоге попадает в ручьи. Большая часть осажденной воды частично закупоривается испарением или замерзанием в снежных полях и ледниках. Большая часть воды течет в виде стока с земли; доля этого варьируется в зависимости от нескольких факторов, таких как климат, температура, растительность, типы горных пород и рельеф. Этот сток начинается с тонкого слоя, называемого пластовым стоком, в сочетании с сетью крошечных ручьев, которые вместе образуют пластовый сток; когда эта вода фокусируется в канале, рождается поток. Некоторые реки и ручьи могут начинаться из озер или прудов.
Основными источниками пресной воды являются осадки и таяние горных снегов. Однако реки обычно берут начало в высокогорьях и медленно создаются эрозией таяния горных снегов в озерах или реках. Реки обычно текут от своего источника топографически и размываются по мере своего прохождения, пока не достигнут базовой стадии эрозии.
Ученые предложили способ определения происхождения озера на основе данных. Секретный образец был измерен китайскими исследователями из Университета Китайской академии наук.
Как существенный символ среды формирования реки, исток реки нуждается в объективном, прямом и эффективном методе оценки [ необходимо разъяснение ] . Предложена модель расчета площади водосбора истока реки на основе критического расхода поддержки (CSD), а также установлена связь между CSA и CSD с минимальной площадью водосбора. Используя модель для сравнения в двух бассейнах в Тибете (белая вода реки Хэлунцюй и Ниян), результаты показывают, что критический расход поддержки (Qc) песни дракона жилья [ необходимо разъяснение ] составляет 0,0028 м 3 / с. В то же время кривизна белой воды составляет 0,0085 м 3 / с. Кроме того, критический расход поддержки может меняться в зависимости от гидрологических климатических условий, а жизненно важный расход поддержки Qc во влажных районах (белая вода) больше, чем в полузасушливых регионах (щель кучи). Предложенная концепция критического потока поддержки (CSD) и метод моделирования могут быть использованы для определения гидрографических показателей речных источников в сложных географических районах, а также могут отражать влияние гидрологического изменения климата на пополнение рек в различных регионах. [45]
Источником реки или ручья (точкой его происхождения) могут быть озера, болота, родники или ледники. Типичная река имеет несколько притоков; каждый из них может состоять из нескольких других более мелких притоков, так что вместе этот поток и все его притоки называются дренажной сетью. Хотя каждый приток имеет свой собственный исток, международная практика заключается в том, чтобы брать исток, наиболее удаленный от устья реки, в качестве истока всей речной системы, от которого самая протяженная длина реки, измеренная как начальная точка, принимается в качестве длины всей речной системы, [46] и эта самая удаленная начальная точка традиционно принимается в качестве истока всей речной системы. Например, исток реки Нил является слиянием Белого Нила и Голубого Нила, но исток всей речной системы находится в ее верхнем течении. Если нет конкретного обозначения, «длина Нила» относится к «длине реки системы Нила», а не к длине реки Нил от точки, где она образуется слиянием притоков. Исток Нила часто упоминается как озеро Виктория, но озеро имеет значительные притоки. Река Кагера, которая впадает в озеро Виктория около танзанийского города Букоба [ необходимо разъяснение ] , является самым длинным притоком, хотя источники не согласны с тем, какой приток Кагеры является самым длинным и, следовательно, самым удаленным истоком Нила. [47] [48]
Чтобы считаться потоком, водоем должен быть либо повторяющимся, либо постоянным. Повторяющиеся (прерывистые) потоки имеют воду в русле по крайней мере часть года. Поток первого порядка — это поток, в который не впадает никакой другой повторяющийся или постоянный поток. Когда два потока первого порядка сливаются, они образуют поток второго порядка. Когда два потока второго порядка сливаются, они образуют поток третьего порядка. Потоки низшего порядка, присоединяющиеся к потоку более высокого порядка, не изменяют порядок потока более высокого порядка.
Градиент потока является критическим фактором в определении его характера и полностью определяется его базовым уровнем эрозии. Базовый уровень эрозии — это точка, в которой поток либо впадает в океан, озеро или пруд, либо входит в участок, на котором он имеет гораздо меньший градиент, и может быть конкретно применен к любому конкретному участку потока.
В геологическом плане поток будет размываться вниз по своему руслу, чтобы достичь базового уровня эрозии на протяжении всего своего течения. Если этот базовый уровень низок, то поток быстро прорежет нижележащие слои и будет иметь крутой градиент, а если базовый уровень относительно высок, то поток сформирует пойму и излучину.
Обычно говорят, что потоки имеют определенный профиль высот , начиная с крутых градиентов, без поймы и с небольшим смещением русел, в конечном итоге превращаясь в потоки с низкими градиентами, широкими поймами и обширными излучинами. Начальную стадию иногда называют «молодым» или «незрелым» потоком, а более позднее состояние — «зрелым» или «старым» потоком.
Меандры — это петлеобразные изменения направления потока, вызванные эрозией и отложением береговых материалов. Обычно они имеют змеевидную форму. Обычно со временем меандры постепенно смещаются вниз по течению. Если какой-либо устойчивый материал замедляет или останавливает движение меандра вниз по течению, поток может размыть перешеек между двумя ответвлениями меандра, чтобы временно выпрямиться, оставив после себя дугообразный водоем, называемый старицей или байу . Наводнение также может привести к тому, что меандр будет прорезан таким образом.
Нагрузка потока определяется как твердые частицы, переносимые потоком. Потоки могут переносить осадок или аллювий. Количество нагрузки, которое он может переносить (емкость), а также наибольший объект, который он может переносить (компетентность), зависят от скорости потока.
Постоянный поток — это поток, который течет непрерывно в течение всего года. [49] : 57 Некоторые постоянные потоки могут иметь непрерывный поток только на отдельных участках своего русла круглый год в годы с нормальным количеством осадков. [50] [51] Синелинейные потоки — это постоянные потоки, которые обозначены на топографических картах сплошной синей линией.
Слово «perennial» с 1640-х годов, означающее «вечнозелёный», установлено в латинском perennis, сохраняя значение как «вечный круглый год», per «свыше» плюс annus «год». Это было доказано с 1670-х годов «живыми годами» в смысле ботаники. Метафорическое значение «устойчивый, вечный» берёт начало с 1750 года. Они связаны с «perennial». См. biennial для сдвигов в гласных. [52]
Многолетние водотоки имеют одну или несколько из следующих характеристик:
Отсутствие таких характеристик подтверждает классификацию потока как прерывистого, «демонстрирующего перерывы во времени или пространстве» [53] .
Как правило, потоки, которые текут только во время и сразу после осадков, называются эфемерными . Четкой границы между поверхностным стоком и эфемерным потоком нет, [49] : 58 и некоторые эфемерные потоки можно классифицировать как прерывистые — поток почти исчезает в течение обычного сезона, но достаточный поток (резервы) восстанавливает присутствие потока — такие обстоятельства документируются, когда русла потоков открывали путь в шахты или другие подземные камеры. [54]
Согласно официальным определениям США, русла прерывистых потоков четко определены, [55] в отличие от эфемерных потоков, которые могут иметь или не иметь определенное русло и в основном зависят от ливневого стока, поскольку их водное ложе находится выше уровня грунтовых вод . [56] Эфемерный поток не имеет биологических, гидрологических и физических характеристик непрерывного или прерывистого потока. [56] Одно и то же непостоянное русло может менять характеристики с прерывистого на прерывистый в течение своего течения. [56]
Промоины могут быстро заполняться во время дождей, и может быть внезапный поток воды после того, как гроза начинается выше по течению, например, во время муссонных условий. В Соединенных Штатах прерывистый или сезонный поток - это тот , который течет только часть года и отмечен на топографических картах линией синих черточек и точек. [49] : 57–58 Промоина , пустынная промоина или арройо - это обычно сухое русло реки в пустынях американского Юго-Запада , которое течет после достаточного количества осадков.
В Италии прерывистый поток называется торрентом ( итал . torrente ). В полноводном состоянии поток может быть или не быть «ливневым» в драматическом смысле этого слова, но будет один или несколько сезонов, в которые поток уменьшается до струйки или меньше. Обычно ручьи имеют апеннинские , а не альпийские источники, и летом они питаются небольшим количеством осадков и отсутствием тающего снега. В этом случае максимальный расход будет весной и осенью.
Прерывистый ручей также может называться winterbourne в Британии, wadi в арабоязычном мире или torrente или rambla (последнее слово арабского происхождения) в Испании и Латинской Америке. В Австралии прерывистый ручей обычно называется creek и обозначается на топографических картах сплошной синей линией. [ необходима цитата ]
Существует пять общих классификаций:
«Макробеспозвоночные» относятся к легко различимым беспозвоночным , размером более 0,5 мм, которые встречаются на дне ручьев и рек. [59] Макробеспозвоночные являются личиночными стадиями большинства водных насекомых, и их присутствие является хорошим показателем того, что ручей является многолетним. Личинкам ручейников , поденок , веснянок и стрекоз [60] требуется постоянная водная среда обитания, пока они не достигнут зрелости. Раки и другие ракообразные , улитки , двустворчатые моллюски (моллюски) и водные черви также указывают на то, что ручей является многолетним. Им требуется постоянная водная среда для выживания. [61]
Рыбы и земноводные являются вторичными индикаторами при оценке постоянного водотока, поскольку некоторые рыбы и земноводные могут обитать в районах без постоянного водного режима. При оценке наличия рыбы следует оценить все доступные места обитания: лужи, перекаты, корневые пучки и другие препятствия. Рыба будет искать укрытие, если ее предупредят о присутствии человека, но ее можно легко заметить в постоянных водотоках. Амфибии также указывают на постоянный водоток и включают головастиков , лягушек , саламандр и тритонов . Этих амфибий можно найти в руслах ручьев, вдоль берегов ручьев и даже под камнями. Лягушки и головастики обычно обитают в мелководных и медленно текущих водах вблизи берегов ручьев. Лягушки обычно прыгают в воду, когда их предупредят о присутствии человека. [61]
Хорошо определенные русла рек, состоящие из перекатов, заводей, проток, гравийных отмелей, слоя брони русла и других осадочных особенностей, а также хорошо определенные берега из-за береговой эрозии являются хорошими идентификаторами при оценке постоянных потоков. [62] Размер частиц поможет определить постоянный поток. Многолетние потоки прорезают почвенный профиль, который удаляет мелкие и маленькие частицы. Оценка областей относительно грубого материала, оставшегося в русле потока, и более мелких отложений вдоль берега потока или в пойме будет хорошим индикатором постоянного водного режима. [60]
Многолетний ручей можно определить через 48 часов после шторма. Прямой ливневый сток обычно прекращается в этот момент. Если ручей все еще течет и не наблюдается приток выше русла, то наблюдаемая вода, вероятно, является базовым стоком. Другим признаком многолетнего ручья является обилие материала красной ржавчины в медленно движущемся увлажненном русле или застойной области. Это свидетельствует о наличии бактерий, окисляющих железо , что указывает на постоянное проявление обедненных кислородом грунтовых вод. В лесной зоне опавшие листья и хвоя в русле ручья являются дополнительным индикатором. Накопление листового опада не происходит в многолетних ручьях, поскольку такой материал постоянно смывается. В прилегающем прирусловом участке многолетнего ручья мелкий осадок может прилипать к стеблям прибрежных растений и стволам деревьев. Линии или кучи дрейфа органического мусора могут быть обнаружены в активной прирусловой области после недавнего высокого потока. [60]
Ручьи, верховья и ручьи, текущие только часть года, обеспечивают множество преимуществ вверх и вниз по течению. Они защищают от наводнений, удаляют загрязняющие вещества, перерабатывают потенциально опасные питательные вещества, а также обеспечивают пищу и среду обитания для многих видов рыб. Такие ручьи также играют жизненно важную роль в сохранении качества и запасов нашей питьевой воды, обеспечивая постоянный приток воды в поверхностные воды и помогая восстанавливать глубокие водоносные горизонты.
Площадь суши, дренируемой потоком, называется его водосборным бассейном (также известным в Северной Америке как водораздел, а в британском английском как водосборная площадь). [64] Бассейн также может состоять из более мелких бассейнов. Например, Континентальный водораздел в Северной Америке разделяет в основном восточно-дренирующие бассейны Атлантического и Северного Ледовитого океанов от в основном западно-текущего бассейна Тихого океана. Однако бассейн Атлантического океана может быть далее подразделен на водосборы Атлантического океана и Мексиканского залива. (Это разграничение называется Восточно- континентальным водоразделом .) Аналогичным образом бассейн Мексиканского залива может быть разделен на бассейн реки Миссисипи и несколько более мелких бассейнов, таких как бассейн реки Томбигби . Продолжая в том же духе, компонентом бассейна реки Миссисипи является бассейн реки Огайо , который, в свою очередь, включает бассейн реки Кентукки и так далее.
Пересечения ручьев — это места, где ручьи пересекаются дорогами , трубопроводами , железными дорогами или любыми другими вещами, которые могут ограничить течение ручья в обычных или паводковых условиях. Любое сооружение над или в ручье, которое приводит к ограничениям движения рыбы или других экологических элементов, может быть проблемой.
Крик, Крик
, Северная Мидлендская и Западная части США
Британский...особенно залив...(тогда как) Новозеландский, Североамериканский, Австралийский...поток или небольшой приток.
, австралийский, новозеландский... Ручей, ручей или небольшой приток реки.
США, Канада и Австралия…ручей меньше реки.
США, Канаде, Австралии и Новой Зеландии небольшой ручей или приток.
ручей