Река — это естественный текущий водоток , обычно пресноводный поток , текущий по поверхности Земли или внутри пещер к другому водоему на более низкой высоте , например, к океану , морю , заливу , озеру , водно-болотным угодьям или другой реке. В некоторых случаях река впадает в землю или в конце своего течения пересыхает, не достигая другого водоема. Маленькие реки могут называться такими именами, как ручей , ручей и речушка . Официальных определений общего термина «река» применительно к географическим объектам не существует , [1] хотя в некоторых странах или сообществах поток определяется его размером. Многие названия малых рек зависят от географического положения; примеры «бегут» в некоторых частях Соединенных Штатов , « горят » в Шотландии и Северо-Восточной Англии и «бегут» в Северной Англии . Иногда реку определяют как большую, чем ручей, [2] , но не всегда; язык невнятный. [1]
Реки являются важной частью круговорота воды . Вода из водосборного бассейна обычно попадает в реку через поверхностные стоки от осадков , талую воду, выделяющуюся из естественного льда и снежных покровов , а также из других подземных источников, таких как пополнение грунтовых вод и родники . Реки часто считаются основными элементами ландшафта; однако на самом деле они покрывают лишь около 0,1% суши на Земле. Реки также являются важным природным терраформатором, поскольку эрозионное воздействие проточной воды образует ручьи , овраги и долины на поверхности, а также переносит ил и растворенные минералы вниз по течению, образуя речные дельты и острова , где поток замедляется. Как водный объект, реки также выполняют важнейшие экологические функции, обеспечивая и питая пресноводную среду обитания для водной и околоводной фауны и флоры, особенно для мигрирующих видов рыб, а также позволяя наземным экосистемам процветать в прибрежных зонах .
Реки имеют большое значение для человечества , поскольку многие населенные пункты и цивилизации построены вокруг крупных рек и ручьев. [3] Большинство крупных городов мира расположены на берегах рек, поскольку они используются (или использовались) как жизненно важный источник питьевой воды , для снабжения продовольствием посредством рыболовства и сельскохозяйственного орошения , для судоходства , как природный источник. границы и/или оборонительные территории, как источник гидроэнергии для привода техники или выработки электроэнергии , для купания и как средство утилизации отходов . В доиндустриальную эпоху более крупные реки были серьезным препятствием для перемещения людей, товаров и армий между регионами. Города часто развивались в немногих местах, пригодных для переправы вброд , строительства мостов или поддержки портов ; многие крупные города, такие как Лондон , расположены в самых узких и надежных местах, где реку можно пересечь по мостам или паромам . [4]
В дисциплинах наук о Земле потамология — это научное изучение рек, а лимнология — это изучение внутренних вод в целом.
Река начинается у истока (или чаще нескольких источников), который обычно является водоразделом , сливает все потоки в своем водосборном бассейне , следует по водотоку и заканчивается в конечной точке , либо в месте слияния , либо в устье или устьях, которые могут образуют дельту реки . Вода в реке обычно ограничена руслом , состоящим из русла между берегами . В более крупных реках часто также имеется более широкая пойма, образованная паводковыми водами , выходящими через русло. Поймы могут быть очень широкими по сравнению с размером русла реки. Это различие между руслом реки и поймой может быть размытым, особенно в городских районах, где пойма русла реки может стать сильно застроенной жилищным строительством и промышленностью.
Термины « вверх по течению » и « вниз по течению » относятся к направлению к истоку реки и к устью реки соответственно.
Реки могут течь с гор и холмов через долины и образовывать каньоны и ущелья , особенно при движении по равнинам . Русло реки обычно содержит один ручей, но некоторые реки текут как несколько взаимосвязанных ручьев, образуя разветвленную реку , [5] которая встречается на пенепленах и в некоторых крупных речных дельтах . Анастамосные реки подобны разветвленным рекам и довольно редки; у них есть несколько извилистых каналов, один из которых несет большие объемы наносов. Встречаются редкие случаи раздвоения рек , при которых река разделяется на рукава , и образовавшиеся потоки заканчиваются в разных морях. Примером может служить река Неродим в Косово .
Река, текущая в своем русле, является источником энергии, которая воздействует на русло реки, изменяя его форму и форму. В 1757 году немецкий гидролог Альберт Брамс эмпирически заметил, что вес погруженных в воду предметов, которые может унести река, пропорционален шестой степени скорости течения реки. [6] Эту формулировку также иногда называют законом Эйри. [7] Таким образом, если скорость потока удвоится, поток вытеснит объекты, вес которых в 64 раза больше подводного веса. В горных проливных зонах это можно рассматривать как каналы эрозии через твердые породы и образование песка и гравия в результате разрушения более крупных камней. Речную долину, образовавшуюся из ледниковой долины U-образной формы, часто можно легко узнать по прорезанному ею каналу V-образной формы.
В среднем течении, где река течет по равнинной местности, из-за эрозии берегов реки и отложений на внутренней стороне излучин могут образовываться меандры . Иногда река делает петлю, сокращая русло и образуя старицу или билабонг . Реки, несущие большое количество наносов , в устьях могут образовывать заметные дельты. Реки, устья которых находятся в соленых приливных водах, могут образовывать устья .
На всем протяжении реки общий объем воды, транспортируемой вниз по течению, часто представляет собой комбинацию свободного потока воды вместе со значительным объемом, протекающим через подземные породы и гравий, подстилающие реку и ее пойму (так называемую гипорейную зону ) . . Для многих рек в крупных долинах этот невидимый компонент стока может значительно превышать видимый сток.
Реки были классифицированы по многим критериям, включая их топографию , биотический статус и их отношение к рафтингу или гребле на каноэ .
Большинство, но не все реки текут по поверхности. Подземные реки текут под землей в пещерах . Такие реки часто встречаются в районах с известняковыми геологическими образованиями . Подледные потоки — это разветвленные реки, которые текут по ложам ледников и ледниковых щитов , позволяя талой воде сбрасываться в переднюю часть ледника. Из-за градиента давления , вызванного весом вышележащего ледника, такие потоки могут течь даже в гору.
Река с прерывистым течением (или эфемерная река) течет лишь изредка и может быть сухой в течение нескольких лет. Эти реки встречаются в регионах с ограниченным или сильно изменчивым количеством осадков или могут возникать из-за геологических условий, таких как очень проницаемое русло реки. Некоторые эфемерные реки текут в летние месяцы, но не зимой. Такие реки обычно питаются из меловых водоносных горизонтов, которые пополняются за счет зимних осадков. В Англии эти реки называются Борнами и дают свое название таким местам, как Борнмут и Истборн . Даже во влажных регионах место начала стока самых маленьких притоков обычно перемещается вверх по течению в ответ на осадки и вниз по течению при их отсутствии или когда активная летняя растительность отводит воду для эвапотранспирации. Обычно сухие реки в засушливых зонах часто обозначаются как арройо или другими региональными названиями.
Талая вода от сильных ливней с градом может образовывать суспензию воды, града, песка или почвы, образуя временные реки. [8]
Порядок ручьев Стралера ранжирует реки на основе связности и иерархии входящих в них притоков. Истоки относятся к первому порядку, а река Амазонка - к двенадцатому порядку. Примерно 80% рек мира относятся к первому и второму порядку.
Способы изменения характеристик реки в верхнем и нижнем течении резюмируются моделью Брэдшоу . Приведены степенные зависимости между уклоном русла, глубиной и шириной в зависимости от расхода воды в зависимости от « режима реки ».
В некоторых языках реки различаются по порядку их течения. По-французски, например, реки, впадающие в море, называются fleuve , а другие реки называются riviere . Например, в Канаде река Черчилль в Манитобе называется la riviere Churchill, поскольку она впадает в Гудзонов залив , но река Черчилль в Лабрадоре называется le fleuve Churchill, поскольку она впадает в Атлантический океан. Поскольку большинство рек во Франции известны под своими названиями только без слов «ривьер » или «флёв» (например , « Сена» , а не «ле-флёв-Сена» , хотя Сена классифицируется как « флёв »), одна из самых известных рек во франкоязычных странах, широко известная как Fleuve — это le fleuve Saint-Laurent ( река Святого Лаврентия ). Поскольку многие реки большие и выдающиеся, в них впадает множество притоков, это слово иногда используется для обозначения некоторых крупных рек, впадающих в другие реки ; однако даже небольшие ручьи, впадающие в море, называются флёвом (например, fleuve cotier , «прибрежный флёв »).
Реки обычно можно классифицировать как аллювиальные , коренные или их смесь. Аллювиальные реки имеют русла и поймы, самоформирующиеся в рыхлых или слабоконсолидированных отложениях. Они разрушают берега и откладывают материал на перекатах и поймах рек.
Реки в коренных породах образуются, когда река проникает через современные отложения в подстилающие породы. Это происходит в регионах, которые испытали какое-то поднятие (тем самым увеличивая крутизну уклонов рек) или в которых особенно твердая литология приводит к тому, что река имеет крутой участок, не покрытый современным аллювием . Коренные реки очень часто содержат в своих руслах аллювий; этот материал важен для эрозии и формирования канала. Реки, протекающие по участкам коренных пород и участкам глубокого аллювиального покрова, относятся к смешанным коренно-аллювиальным.
Аллювиальные реки можно дополнительно классифицировать по структуре русла на извилистые, разветвленные, блуждающие, анастомозные или прямые. Морфология аллювиального участка реки контролируется сочетанием поступления наносов, состава субстрата, стока, растительности и аградации русла .
Существует несколько систем классификации, основанных на экологических условиях, обычно распределяющих классы от наиболее олиготрофных или незагрязненных до наиболее эвтрофных или загрязненных. [9] Другие системы основаны на целостном экосистемном подходе, например, разработанном Министерством окружающей среды Новой Зеландии. [10] В Европе требования Рамочной директивы по водным ресурсам привели к развитию широкого спектра методов классификации, включая классификации, основанные на статусе рыболовства [11]
Система зонирования рек, используемая во франкоязычных сообществах [12] [13], делит реки на три основные зоны:
Международная шкала сложности рек используется для оценки проблем судоходства, особенно с порогами . Класс I – самый простой, а класс VI – самый сложный.
Изучение стока рек — один из аспектов гидрологии . [14]
Реки текут вниз по склону, питаясь силой гравитации. Распространено заблуждение , что все или большинство рек текут с севера на юг, но это не так: реки текут во всех направлениях компаса и часто имеют сложные извилистые пути. [15] [16] [17]
Реки, текущие вниз по склону, от истока до устья, не обязательно идут по кратчайшему пути. Что касается аллювиальных ручьев, то прямые и разветвленные реки имеют очень низкую извилистость и текут прямо вниз по склону, а извилистые реки текут из стороны в сторону по долине. Реки в коренных породах обычно текут либо по фрактальному образцу, либо по образцу, который определяется слабыми местами в коренных породах, такими как разломы , трещины или более подверженные эрозии слои.
Объемный расход , также известный как расход, объемный расход и скорость расхода воды, представляет собой объем воды, который проходит через заданное сечение русла реки в единицу времени. Обычно он измеряется в кубических метрах в секунду (кумек) или кубических футах в секунду (cfs).
Объемный расход можно рассматривать как среднюю скорость потока через заданное поперечное сечение, умноженную на эту площадь поперечного сечения. Среднюю скорость можно аппроксимировать с помощью закона стены . В общем, скорость увеличивается с глубиной (или гидравлическим радиусом ) и наклоном русла реки, тогда как площадь поперечного сечения масштабируется с глубиной и шириной: двойной учет глубины показывает важность этой переменной в определении расхода воды. через канал.
На юном этапе река вызывает эрозию водотока, углубляя долину. Гидравлическое воздействие разрыхляет и выбивает заполнитель, что еще больше разрушает берега и русло реки. Со временем это углубляет русло реки и создает более крутые склоны, которые затем подвергаются выветриванию. Крутой характер берегов заставляет склоны долины смещаться вниз по склону, в результате чего долина приобретает V-образную форму .
Водопады также образуются в молодой речной долине, где полоса твердых пород перекрывает слой мягких пород. Дифференциальная эрозия возникает, когда река размывает мягкую породу легче, чем твердую породу, в результате чего твердая порода становится более приподнятой и выделяется на фоне реки внизу. На дне образуется лужа , которая углубляется в результате гидравлического воздействия и истирания. [18]
Наводнение является естественной частью речного цикла. Большая часть эрозии речных русел, а также эрозии и отложений на связанных с ними поймах рек происходит на стадии паводка . Во многих развитых регионах человеческая деятельность изменила форму речных русел, изменив масштабы и частоту наводнений. Некоторыми примерами этого являются строительство дамб, выпрямление каналов и осушение естественных водно-болотных угодий.
Во многих случаях деятельность человека в реках и поймах резко увеличила риск наводнений. Выпрямление рек позволяет воде быстрее течь вниз по течению, увеличивая риск затопления мест, расположенных ниже по течению. Застройка в поймах рек устраняет возможность накопления паводков, что снова усугубляет наводнения ниже по течению. Строительство дамб защищает только территорию за дамбами, а не территорию, расположенную ниже по течению. Дамбы и берега паводков также могут увеличить наводнение вверх по течению из-за давления подпора, поскольку узкие берега русла затрудняют течение реки. Наконец, накопительные бассейны также значительно снижают риск наводнений, поскольку они способны поглощать часть паводковой воды.
Выход осадков – это общее количество твердых частиц (взвешенных или наносных), достигающих выхода из водосборного бассейна за фиксированный период времени. Урожайность обычно выражается в килограммах на квадратный километр в год. На процессы доставки осадков влияет множество факторов, таких как размер водосборной площади, наклон бассейна, климат, тип отложений (литология), растительный покров и методы землепользования/управления человеком.
Теоретическая концепция «коэффициента доставки наносов» (соотношение между выходом и общим количеством размытых наносов) указывает на то, что не все наносы подвергаются эрозии в пределах определенного водосбора, доходящего до водовыпуска (например, отложения в поймах рек). Такие возможности хранения обычно увеличиваются в водосборах большего размера, что приводит к снижению урожайности и коэффициента поступления наносов.
Солоноватая вода встречается в большинстве рек, где они впадают в море. Протяженность солоноватой воды может простираться на значительное расстояние вверх по течению, особенно в районах с сильными приливами.
Организмы прибрежной зоны реагируют на изменения в расположении русла реки и характере течения. Экосистема рек обычно описывается концепцией речного континуума , которая имеет некоторые дополнения и уточнения, позволяющие создавать плотины и водопады, а также временные обширные наводнения. Концепция описывает реку как систему, в которой физические параметры, наличие частиц пищи и состав экосистемы постоянно меняются по всей ее длине. Пища (энергия), оставшаяся от верхней части, используется ниже по течению.
Общая закономерность такова, что потоки первого порядка содержат твердые частицы (гниющие листья из окружающих лесов), которые перерабатываются там измельчителями, такими как личинки Plecoptera . Продукты этих измельчителей используются коллекционерами, такими как Hydropsychidae , а далее по течению водоросли, создающие первичную продукцию , становятся основным источником питания организмов. Все изменения происходят постепенно, и распространение каждого вида можно описать как нормальную кривую с наибольшей плотностью там, где условия оптимальны. В реках сукцессия практически отсутствует и состав экосистемы остается неизменным.
Химический состав рек сложен и зависит от воздействия атмосферы, геологии, через которую они проходят, а также воздействия деятельности человека. Химический состав воды оказывает большое влияние на экологию этой воды как для растений, так и для животных, а также влияет на возможности использования речной воды. Понимание и характеристика химического состава речной воды требует хорошо продуманного и управляемого отбора проб и анализа.
Крупные отложения, гравий и песок , образующиеся и переносимые реками, широко используются в строительстве. В некоторых частях мира это может привести к появлению обширных новых озерных сред обитания, поскольку гравийные карьеры заполняются водой. В других обстоятельствах это может дестабилизировать русло и течение реки и нанести серьезный ущерб нерестовым популяциям рыб, которые для откладки яиц полагаются на устойчивые гравийные образования. В горных реках встречаются пороги с бурной водой или даже водопады. Пороги часто используются для отдыха, например, для катания на каяках по бурной воде . [19]
Реки с быстрым течением и водопады широко используются в качестве источников энергии с помощью водяных мельниц и гидроэлектростанций . Свидетельства существования водяных мельниц показывают, что они использовались на протяжении многих сотен лет, например, на Оркнейских островах на мельнице Даунби-Клик . До изобретения паровой энергии по всей Европе были распространены водяные мельницы для помола зерновых и обработки шерсти и других тканей. В 1890-х годах первые машины для выработки электроэнергии из речной воды были установлены в таких местах, как Крэгсайд в Нортумберленде , а в последние десятилетия произошел значительный рост развития крупномасштабного производства электроэнергии из воды, особенно во влажных горных регионах, таких как Норвегия.
Реки были источником пищи с доисторических времен. [20] Они часто являются богатым источником рыбы и других съедобных водных организмов, а также основным источником пресной воды, которую можно использовать для питья и орошения. Реки помогают определять городскую форму городов и кварталов, а их коридоры часто предоставляют возможности для обновления города за счет развития прибрежных полос, таких как речные прогулки. Реки также являются простым средством удаления сточных вод и, в большинстве менее развитых стран, других отходов.
Реки использовались для судоходства на протяжении тысячелетий. Самые ранние свидетельства мореплавания обнаружены в цивилизации долины Инда , существовавшей на северо-западе Индии около 3300 г. до н. э. [21] Речное судоходство является дешевым средством транспорта и до сих пор широко используется на большинстве крупных рек мира, таких как Амазонка , Ганг , Нил , Миссисипи и Инд .
В некоторых густолесистых регионах, таких как Скандинавия и Канада, лесорубы используют реки для перевозки срубленных деревьев вниз по течению в лесозаготовительные лагеря для дальнейшей переработки, экономя много усилий и средств за счет транспортировки огромных тяжелых бревен естественным путем. [22]
Реки сыграли важную роль в определении политических границ и защите стран. Например, Дунай был давней границей Римской империи , а сегодня он образует большую часть границы между Болгарией и Румынией . Миссисипи в Северной Америке и Рейн в Европе являются основными границами востока и запада на этих континентах. Реки Оранжевая и Лимпопо на юге Африки образуют границы между провинциями и странами на своих маршрутах .
Священные реки являются примерами священных природных объектов , и их почитание является явлением, встречающимся в нескольких религиях, особенно в религиях, в которых почитается природа. Например, религии индийского происхождения буддизм , индуизм , джайнизм и сикхизм почитают и сохраняют рощи , леса , деревья , горы и реки как священные. Среди самых священных рек в индуизме — реки Ганг , [23] Ямуна , [24] [25] и Сарасвати [26] . Другие священные реки для индийских религий включают реки Ригведы , Нармаду , Годавари и реки Кавери . Веды и Гита , самые священные из индуистских текстов , были написаны на берегах реки Сарасвати.
Реки часто управляются или контролируются, чтобы сделать их более полезными или менее разрушительными для человеческой деятельности.
Управление реками представляет собой непрерывную деятельность, поскольку реки имеют тенденцию «отменять» изменения, внесенные людьми. Дноуглубленные каналы заиливаются, шлюзовые механизмы изнашиваются с возрастом, а дамбы и плотины могут подвергнуться просачиванию или катастрофическому разрушению. Выгоды, получаемые от управления реками, часто могут быть нивелированы социальными и экономическими издержками смягчения негативных последствий такого управления. Например, в некоторых частях развитого мира реки были заключены в русла, чтобы освободить плоские пойменные земли для развития. Наводнения могут затопить такую застройку, что приведет к высоким финансовым затратам и часто к человеческим жертвам.
Реки все чаще управляются с целью сохранения среды обитания , поскольку они имеют решающее значение для многих водных и прибрежных растений, оседлых и мигрирующих рыб , водоплавающих птиц, хищных птиц , перелетных птиц и многих млекопитающих.
Антропогенные причины, такие как чрезмерная эксплуатация и загрязнение окружающей среды, представляют собой самые большие угрозы и проблемы, которые делают реки экологически мертвыми и высыхают.
Загрязнение пластиком представляет угрозу для водной жизни и речных экосистем из-за стойкости пластика в естественной среде. Пластиковый мусор может привести к запутыванию и проглатыванию водными обитателями, такими как черепахи, птицы и рыбы, что приведет к серьезным травмам и смерти. Загрязнение пластиком также влияет на средства к существованию людей вокруг рек, вызывая прямой ущерб судоходству и транспортным судам, оказывая влияние на туризм или стоимость недвижимости, а также засоряя дренажные системы и другую гидравлическую инфраструктуру, что приводит к увеличению риска наводнений. [27]
{{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
Определения из Викисловаря
СМИ из Commons
Новости из Викиновостей
Цитаты из Wikiquote
Тексты из Wikisource
Учебники из Wikibooks
Ресурсы из Викиверситета