Термический и ледовый режим рек

В термическом режиме рек ярко выражены два периода: откры­той поверхности воды и ледостава, когда температура воды остается почти постоянной, близкой к нулю. В период открытой поверхности воды ее температура зависит в основном от погодных условий, в мень­шей мере от особенностей питания реки, скорости течения и глубины потока. Слабо выражена зависимость температуры воды от направле­ния течения, особенно на малых реках.

Период открытого русла длится около восьми месяцев (с апреля по ноябрь). От вскрытия рек до августа происходит нарастание тем­пературы воды, а затем - спад, продолжающийся до появления ледо­вых образований. Наибольший прирост температуры отмечается в апреле-мае (на 5-8°С). Максимум температуры воды наблюдается чаще в июле. Средняя многолетняя ее величина для большинства рек в этом месяце близка к 20°С. Максимальные значения температуры воды до­стигают 23-27°С, в редких случаях 29С. Многолетняя средняя годо­вая температура воды колеблется в основном от 7,0 до 8,0°С.

Даты перехода температуры воды через 0,2"С (весной эта дата означа­ет наступление длительного потепления, осенью – переход к зимнему состоянию) к более высоким значениям приходится чаще на вторую дека­ду апреля. С конца апреля до конца первой декады мая происходит пере­ход температуры воды через 10°С к более высоким значениям, означаю­щий начало вегетации водных растений. В южных районах области прогревание воды до этой температуры наступает раньше, чем в север­ных, на 5-7 дней.

Обратный переход температуры воды через 10°С, 4°С и 0,2°С осенью наблюдается соответственно в следующие сроки: в первой декаде октяб­ря, в первой декаде ноября и в последней декаде ноября.

Средняя многолетняя температура воды рек за теплый период (май-октябрь) изменяется по области в основном от 13,5°С до 15,2°С; наиболее низкие температуры характерны для рек, в питании которых заметнее участие подземных вод. По отдельным месяцам теплого периода средняя температура воды в реках характеризуется следующими значениями: май - 12,6°-13,8°С, июнь - 17,73-19,8°С, июль - 18,6°-21,0°С, август -17,0°-19,1°С, сентябрь - 11,5°-13,ГС, октябрь 5,5°-6,8°С. По отдельным годам в наиболее теплом месяце (июле) средняя температура воды изме­няется по рекам области от 17,0° до 22,5°С.

В суточном ходе температуры воды максимум приходится на 16-18 часов, минимум - на 6-8 часов. Такой ход температуры отмечается на протяжении всего периода, свободного от ледяных образований. Суточная амплитуда температуры воды зависит от водности реки, источника пита­ния, характера погоды. На реках с небольшой водностью нагревание и ох­лаждение происходят интенсивнее. В безоблачную ясную погоду ампли­туда колебания температуры в течение суток может составлять на таких реках 6-7°С, тогда как суточная амплитуда температуры воды наиболее крупных рек редко превышает 3°С.

Средняя месячная многолетняя температура воды больших рек в ап­реле, мае и ноябре ниже температуры малых рек. В остальной период температура воды больших рек выше на 1-2°С из-за меньшего влияния ночного выхолаживания и более слабого влияния подземных вод.

Ледовый режим большинства рек области в основном сходен. Наступление первых ледовых образований на малых реках происходит преимущественно в конце первой декады ноября, на средних – на не­делю – десять дней позже.

При раннем похолодании в отдельные годы первые ледовые обра­зования наблюдаются уже в последней декаде октября, а на севере и востоке области – во второй декаде этого месяца. Наиболее позднее появление на реках ледовых образований происходит в основном в тре­тьей декаде декабря.

Процесс замерзания наступает вскоре после перехода температуры воздуха через 0° С. Наиболее интенсивно охлаждаются воды рек с ма­лыми скоростями течения и малыми глубинами.

Замерзание начинается с появления заберегов и сала. На малых реках забереги могут расти быстро, особенно при резком понижении температуры. На больших реках забереги нарастают медленно, могут обламываться и исчезать. Продолжительность существования забере­гов различна. В наиболее мягкие зимы они могут сохраняться до ме­сяца (р. Западная Двина – г. Велиж, 1954-1955 гг.).

Сало появляется вначале у берегов, а затем по мере охлаждения воды — по всей ширине потока. Одновременно с салом появляется обычно и внутренний лед, который, всплывая, образует шугу. Образо­вание шуги наблюдается на многих реках области. Наиболее характер­но это явление для Зап. Двины, Сожа, верховьев Днепра.

Осенний ледоход начинается обычно во второй половине ноября, на востоке области - чаще в начале второй его декады. Ледостав на малых и средних реках устанавливается в первой декаде декабря, в восточных районах области - в конце ноября. При раннем похолодании ледяной покров может иногда образоваться в последних числах октября, а в теп­лые зимы – в начале января. Сроки наступления ледостава определяют его продолжительность. При ранних сроках установления ледостава про­должительность его более длительна.

Продолжительность ледостава на подавляющем большинстве рек области составляет в среднем 120-130 дней, на востоке –140 дней. В редкие годы лед на реках сохраняется до 160 дней. На реках, где более значительна доля грунтового питания, продолжительность ледо­става снижается в среднем до 100-110 дней. В теплые зимы продол­жительность ледостава сокращается до 60 дней, а на отдельных реках до 25-45 дней. В последние десятилетия некоторые реки на значи­тельном протяжении не замерзают даже в относительно суровые зимы по причине сброса теплых промышленных и бытовых стоков (Днепр у г. Смоленска, Вопь у г. Ярцево, Вязьма у г. Вязьма).

Наиболее интенсивный прирост льда происходит в первые 2-3 де­кады после установления устойчивого ледостава. Максимальный при­рост его при отсутствии снежного покрова и низких температурах со­ставляет 1-3 см в сутки. Наибольшей толщины ледяной покров достигает обычно во второй половине февраля – в начале марта. Нара­стание льда находится в прямой зависимости от суммы отрицательных температур, накапливающихся за зимний период, от продолжительно­сти периода с очень низкими температурами воздуха. Толщина льда зависит также от высоты снега, накапливающегося поверх ледяного покрова, и ряда других факторов.

В зависимости от суровости зим и влияния местных факторов тол­щина льда по годам меняется в широких пределах. На большей час­ти рек области она к концу зимнего периода составляет в среднем 25-65 см, максимальная толщина в холодные продолжительные зимы на отдельных реках достигает 100-110 см.

В обычные и тем более суровые зимы ледостав на реках сплошной, и только на отдельных участках (в местах быстрого течения, обильного выхода подземных вод, сброса теплых вод) нередко образуются полыньи. В периоды оттепелей бывает иногда временное вскрытие рек; в суровые зимы отдельные небольшие реки местами перемерзают.

Вскрытие рек происходит чаще в конце марта – в первой декаде апреля. Весенний ледоход продолжается 4-7 дней. Заторы на реках во время весеннего ледохода редки. Объясняется это тем, что вскрытие большинства рек происходит обычно снизу вверх по течению. На круп­ных и средних реках весенний ледоход, как правило, не интенсивный, на малых же реках весеннего ледохода чаще не бывает, так как лед тает на месте.

Зажорные явления (образуются при замерзании рек в начале зимы и при вскрытии их весной) можно наблюдать не на всех водотоках и лишь в отдельные годы. Обычно они кратковременны. Подъем уровня, вызыва­емый зажорами, незначительный, чаще в пределах 5-40 см.