Реки и езера — урок по география

1. Реката и речната система

Реката е постоянен воден поток, който тече в изработено от самия него легло. Започва от извор – извор на подземна вода, езеро, или блато, – а завършва с устие: вливане в друга река, езеро или море. Реката, която се влива направо в морето, е главна, а реките, които се вливат в нея, са нейни притоци. Ляв и десен приток се определят, като гледаме по посока на течението: Огоста, Искър и Янтра са десни притоци на Дунав, макар да идват от юг.

Главната река с всичките си притоци образува речна система. За да ги подредят, хидролозите номерират реките по реда на Щралер: най-малките потоци без притоци са от 1-ви ред; щом се слеят два потока от един и същ ред, надолу реката е с един ред по-висока, а при вливане на по-нисък ред редът не се мени. Амазонка е от 12-и ред – най-високият на Земята.

Как реката дълбае, пренася и натрупва материал, как се образуват , и делтите, е разказано в урока Външни сили и релеф. Тук ще се занимаем с водата: откъде идва, колко е и как се мени през годината.

2. Водосборен басейн и вододел

О

Водосборен басейн и вододел

Водосборен басейн е цялата площ, от която повърхностните и подземните води се стичат към дадена река или езеро. Вододел е линията, която разделя два съседни басейна – обикновено минава по билата и най-високите места между тях.

Вододелите могат да се начертаят по на картата (виж урока Релефът на картата): водата тече перпендикулярно на хоризонталите, по най-стръмния път надолу. Така работят и – от цифров модел на релефа те намират пътя на всяка капка и очертават басейна на всяка точка от реката.

Щракни по някоя река – точката става устие (затваряща точка). Синьо – басейнът, червен пунктир – вододелът, по-дебелите реки са от по-висок ред по Щралер. Плъзгачът задава от каква площ на водосбора нагоре започва постоянна река (km²).

A, km²0,5

водосборна площ28,4 km²дължина9,3 kmпад1591 mсреден наклон171 ‰ред по Щралер3най-висока точка2034 m

Цялата вода, паднала в синята площ, минава през устието. Горе наклонът е 242 ‰, а долу – само 93 ‰: надлъжният профил на реката е вдлъбнат.

По-голямата част от сушата се оттича към океаните. Около една пета от нея обаче е безотточна – водата ѝ не стига до океана, а се събира в затворени езера и се изпарява: басейните на Каспийско и Аралско море, на Мъртво море, на голяма част от Сахара и Централна Азия.

Територията на България се дели между два големи басейна: Черноморски (с Дунав и реките, вливащи се направо в Черно море) – около 57% от площта, и Беломорски (Егейски) – около 43%. Главният вододел невинаги минава по най-високите планини: Рила дава води и на двата басейна, а Искър прорязва Стара планина и отнася водите на Софийското поле към Дунав.

Т

Наклон на реката

Средният наклон е отношението на пада

\Delta H

(разликата във височината на извора и устието) към дължината

L

:

i = \dfrac{\Delta H}{L}

. Изразява се в промили:

1\ ‰ = 1\ \mathrm{m}

пад на

1\ \mathrm{km}

.

Пример

Искър извира на около 2500 m и се влива в Дунав на около 30 m, а е дълъг около 368 km. Дунав пада около 680 m на около 2850 km. Сравни наклоните.

Искър: $i = \frac{2470\ \mathrm{m}}{368\ \mathrm{km}} \approx 6{,}7\ ‰$
Дунав: $i = \frac{680\ \mathrm{m}}{2850\ \mathrm{km}} \approx 0{,}24\ ‰$ – около 28 пъти по-полегат.
Наклонът не е еднакъв по дължината: горе, в планината, е много по-голям, отколкото в низината. Надлъжният профил на реката е вдлъбната крива.

3. Колко вода носи реката

Най-важната характеристика на реката е водното количество (отток) $Q$ – колко кубични метра вода минават през напречното сечение на коритото за една секунда. Измерва се на хидрометрични станции: мерят се площта на сечението и скоростта на водата в много точки.

Т

Водно количество

Q = S \cdot v

, където

S

е площта на напречното сечение (

\mathrm{m^2}

), а

v

– средната скорост на водата (

\mathrm{m/s}

). Средната скорост е по-малка от тази на повърхността (обикновено около 0,8–0,9 от нея) – водата при дъното и бреговете се забавя от триенето.

За да сравняваме реки с различни по големина басейни, оттокът се „разпределя“ по площта $F$ на басейна:

Т

Отточен модул, отточен слой и коефициент на оттока

Отточен модул

M = \dfrac{1000\,Q}{F}

– литри в секунда от всеки

\mathrm{km^2}

(

Q

в

\mathrm{m^3/s}

,

F

в

\mathrm{km^2}

). Отточен слой

R

– дебелината на слоя вода, който би се получил, ако разлеем годишния отток равномерно по басейна:

R\ [\mathrm{mm}] \approx 31{,}5 \cdot M

(годината има около 31,5 млн. секунди). Коефициент на оттока

\eta = \dfrac{R}{P}

– каква част от валежа

P

се оттича.

За дълъг период запасите на басейна (почвена и подземна вода, сняг, езера) почти не се менят и всичко паднало или се оттича, или се изпарява. Това е водният баланс на басейна – „счетоводството“ на от урока Водата във въздуха.

Т

Воден баланс

P = R + E + \Delta S

: валежът е равен на оттока плюс изпарението (с транспирацията) плюс промяната на запасите. За многогодишен период

\Delta S \approx 0

и

P \approx R + E

.

Пример

Искър носи при устието си средно около 55 m³/s от басейн с площ около 8650 km². Над басейна падат средно около 750 mm валеж годишно. Намери отточния модул, отточния слой и коефициента на оттока.

$M = \frac{1000 \cdot 55}{8650} \approx 6{,}4\ \mathrm{l/(s \cdot km^2)}$
$R \approx 31{,}5 \cdot 6{,}4 \approx 200\ \mathrm{mm}$
$\eta = \frac{200}{750} \approx 0{,}27$ – оттича се около една четвърт от валежа, а около 550 mm се изпаряват.

Средно за България отточният слой е около 180–200 mm, а коефициентът на оттока – около 0,25–0,3. В планините, където вали повече и е по-хладно, оттокът е много по-голям – над 20 l/s от km² в Рила и Пирин, – а в Дунавската равнина и Тракия пада под 2 l/s от km².

4. Режим на реките

Реките се подхранват от дъжд, сняг, ледници и подземни води, а делът на всеки източник зависи от (виж урока Климатите на Земята). Затова оттокът се мени през годината по закономерен начин – това е режимът на реката. Времето с много вода е пълноводие, а с малко – маловодие. Графиката на оттока във времето се нарича хидрограма.

дъждовно подхранване – пълноводие в дъждовния сезон: Амазонка, Конго, реките в мусонните области и около Средиземно море (през зимата);
снежно – рязко пролетно пълноводие при топенето на снега: Волга, сибирските реки;
ледниково – най-много вода в най-топлите месеци: реките, извиращи от Алпите, Хималаите, Андите;
подземно – стабилен базов отток, който поддържа реката, когато не вали; извори дават много вода и в сушата.

Месечният отток в проценти от средногодишния. Ходът е стилизиран и закръглен по многогодишни данни – служи за сравнение на типовете, не за точни стойности.

пълноводиеаприлмаловодиесептемвримакс. : мин.4,8 : 1Q≈ 55 m³/sотточен слой≈ 201 mmотточен модул≈ 6,4 l/s·km²

Пълноводие напролет, когато снегът в Рила и Стара планина се топи и вали много; маловодие в края на лятото.

Повечето български реки са със смесено подхранване: снежно-дъждовно в планините и дъждовно-снежно в ниските части. Пълноводието им е през пролетта (март–юни), когато снегът се топи и са най-много, а маловодието – в края на лятото и началото на есента, когато е горещо, вали малко и изпарението е голямо. Реките от Източна и Южна България, под средиземноморско влияние, стават пълноводни по-рано – още през зимата.

Река	Дължина, km	Отича се към	Особеност
Дунав	около 2850 (у нас около 470)	Черно море	втората по дължина река в Европа; граница с Румъния
Марица	около 470	Бяло (Егейско) море	извира от Рила, пълноводна в долното течение
Струма	около 415	Бяло море	извира от Витоша, минава през Кресненския пролом
Искър	около 370	Дунав	най-дългата река изцяло в България; единствената, която пресича цялата Стара планина
Места	около 270	Бяло море	извира от Рила, тече между Пирин и Родопите
Камчия	около 245	Черно море	най-голямата река, вливаща се направо в нашето Черноморие

5. Наводнения

След силен дъжд или бързо снеготопене реката приижда: по нея надолу минава вълна на пълноводието. На хидрограмата тя изглежда като „гърбица“ – бързо покачване, връх и по-бавен спад. Времето от средата на дъжда до върха е закъснението; то расте с размера на басейна и е голямо там, където водата се стича бавно – през гори и ливади.

напоена почва

Пунктирните криви – същият дъжд над другите видове повърхност; хоризонталният пунктир – базовият (подземният) отток. Опростен модел (единична хидрограма на Наш), не прогноза за истинска река.

i, mm/h20t, h4A, km²100

валеж общо80 mmкоеф. на оттока0,35връх140 m³/sзакъснение3,0 hобем на вълната2,80 млн. m³C·i·A/3,6194 m³/s

Сравни с гората и града. Ако дъждът продължи по-дълго от времето за стичане, върхът доближава C·i·A/3,6.

Т

Рационална формула

Ако дъждът продължи поне толкова, колкото е нужно на водата от най-далечната точка да стигне устието, най-голямото водно количество от малък басейн е около

Q = \dfrac{C\,i\,A}{3{,}6}

, където

C

е коефициентът на оттока,

i

– интензитетът на дъжда в

\mathrm{mm/h}

,

A

– площта в

\mathrm{km^2}

,

Q

– в

\mathrm{m^3/s}

.

Пример

Откъде идва числото 3,6?

$1\ \mathrm{mm/h}$ върху $1\ \mathrm{km^2}$ е $10^{-3}\ \mathrm{m} \cdot 10^6\ \mathrm{m^2} = 1000\ \mathrm{m^3}$ за час.
$\frac{1000\ \mathrm{m^3}}{3600\ \mathrm{s}} = \frac{1}{3{,}6}\ \mathrm{m^3/s}$

Най-опасни са поройните (внезапни) наводнения в малки стръмни басейни: при силен порой водата стига до долината за минути или часове и няма време за предупреждение. Такива наводнения у нас има почти всяка година – например в Аспарухово (Варна) през юни 2014 г., когато загинаха над десет души, и в района на Царево в началото на септември 2023 г. Големите реки прииждат бавно, но заливат огромни площи – Дунав през пролетта на 2006 г. достигна рекордни нива при Видин и Лом.

Рискът расте, когато хората строят в заливните тераси – ниските места покрай реката, които тя по природа наводнява, – когато коритата се стесняват и запушват с отпадъци, когато горите се изсичат и площите се покриват с асфалт. Защитата включва диги и корекции на коритата, но също и запазване на заливни гори и влажни зони, които поемат част от водата.

6. Езерата

Езерото е естествено понижение на сушата, запълнено с вода, без пряка връзка с океана. Езерата са отточни – от тях изтича река (Женевското езеро и Рона, Онтарио и Сейнт Лорънс) и обикновено са сладки, или безотточни – водата им само се изпарява, солите остават и те стават солени (Каспийско и Мъртво море). По произхода на езерата са:

Произход	Как се образуват	Примери
Тектонски	в пукнатини и пропадания на земната кора; често са дълги и дълбоки	Байкал, Танганика, Охридско, Мъртво море
Ледникови	в циркуси и долини, издълбани от ледниците, или зад морени	Седемте рилски езера, Големите езера в Северна Америка, езерата на Финландия
Карстови	във въртопи и понори във варовиците	езерата в Родопите и Странджа, Плитвичките езера (зад травертинови прагове)
Вулканични	в кратери и калдери	Кратерното езеро (САЩ), езерата в Айфел
Свлачищни	зад свлачище, преградило долина	Смолянските езера
Лиманни и лагунни	залети речни устия (лимани) или заливи, преградени от пясъчна коса (лагуни)	Варненското и Бургаското езеро – лимани; Поморийското – лагуна
Речни (старици)	в изоставени меандри или в заливните тераси	Сребърна (край Дунав), стариците по Марица

Най-голямото езеро на Земята е Каспийско море – около 370 хил. km², с леко солена вода. Байкал е най-дълбокото (около 1640 m) и най-старото – съществува от около 25 млн. години – и съдържа около една пета от сладката течна вода по повърхността на сушата. Мъртво море е на около 430 m под морското равнище – най-ниското място на сушата, – а водата му е почти десет пъти по-солена от океанската.

Водата е най-плътна при около 4 °C. Затова през лятото дълбоките езера в умерения пояс се разслояват: отгоре е топъл слой, отдолу – студена вода с около 4 °C, а между тях е тънък слой с рязка промяна на температурата (термоклин). През пролетта и есента, когато цялата вода се изравни около 4 °C, вятърът я разбърква от повърхността до дъното и кислородът стига до дълбокото. През зимата ледът остава отгоре и пази водата под него от замръзване – рибите оцеляват.

7. Язовири

Язовирите са изкуствени езера зад стена, преградила речна долина. Те задържат водата от пълноводието и я пускат в маловодието – за пиене, напояване, електроенергия и защита от наводнения. В България има над 2000 язовира, повечето малки. Най-голям по обем е язовир „Искър“ (около 670 млн. m³), който снабдява София; големи са и „Батак“, „Кърджали“, „Студен кладенец“ и „Ивайловград“ – последните три образуват каскада по Арда.

Язовирите имат и цена. Те задържат наносите, които реката е носила към морето: след Асуанския язовир наносите на Нил вече не достигат делтата, а бреговете ѝ се отдръпват под натиска на морето. Под стените реката получава „гладна“ вода, която подкопава коритото; рибите не могат да мигрират нагоре. Голямата водна повърхност в сухия климат губи много вода от изпарение.

8. Тренажор

✅ Решени: 0🔥 Серия: 0🏆 Рекорд: 0

\Delta H = 1200\ \mathrm{m},\ L = 20\ \mathrm{km}

Колко е средният наклон на реката (‰)?

9. Реките около нас

0 / 5

🪵 Клонката като скоростомер

Реката е широка 25 m, а средната ѝ дълбочина е 1,6 m. Пусната във водата клонка изминава 30 m за 40 s. Средната скорост в сечението е около 0,85 от скоростта на повърхността. Колко е водното количество?

🏙️ Паркът и паркингът

На мястото на парк от 0,5 km² (коефициент на оттока 0,2) строят паркинг и сгради (0,85). Колко е най-голямото водно количество от площта при порой с интензитет 30 mm/h преди и след строежа?

🌊 Колко вода носи Дунав

При устието Дунав носи средно около 6500 m³/s. Колко кубични километра вода влизат с него в Черно море за една година (31,5 млн. s)?

🏞️ Пълнене на язовир

Язовир „Искър“ побира около 670 млн. m³. За колко дни би се напълнил празният язовир, ако в него се влива средно 20 m³/s, а нищо не изтича?

🛶 Каякът и наклонът

Каякари избират участък от планинска река, който пада от 1450 m до 610 m на дължина 42 km. Колко е средният наклон? За сравнение – Дунав пада средно с около 0,24 ‰.

Зелено – решена сам(а), жълто – с решението. Десетичните числа може да пишеш със запетая.

10. ⚠️ Чести грешки

Ляв и десен бряг

✗ Десният бряг е източният.

✓ Левият и десният бряг (и приток) се определят, като гледаме по течението на реката.

Вододелът

✗ Вододелът винаги минава по най-високите върхове.

✓ Минава по най-високите места между два басейна, но реките могат да прорязват планините – Искър пресича Стара планина.

Отток и скорост

✗ Бързата река носи много вода.

✓ Водното количество е $\displaystyle Q = S \cdot v$ : бавна, но широка и дълбока река носи много повече вода от бърз планински поток.

Отточен слой

✗ Отточният слой е дълбочината на реката.

✓ Това е слоят вода, който би се получил, ако годишният отток се разлее по целия басейн.

Пълноводие

✗ Реките са най-пълноводни през лятото, когато вали проливно.

✓ Повечето наши реки са пълноводни напролет; лятото изпарението е голямо и реките маловодят.

Езерата

✗ Езерата винаги са със сладка вода.

✓ Безотточните езера натрупват соли – Каспийско и Мъртво море са солени.

11. 🎯 Бърз тест

1 / 9

✓ 0

Какво е водосборен басейн?

Избери отговор (или натисни 1–4)

12. 📝 Задачи за упражнение

0 / 0

Ниво А· Областен кръг

Ниво В· Национален кръг

Ниво С· Международна олимпиада

13. Обобщение

✓ Главната река с притоците си е речна система; левият и десният приток се определят по течението
✓ Водосборният басейн е площта, от която водата се стича към реката; вододелът разделя съседните басейни
✓ България: около 57% към Черно море и около 43% към Бяло море
✓ Наклон $i = \Delta H / L$ в ‰; надлъжният профил е вдлъбнат
✓ $Q = S \cdot v$ ; отточен модул $M = 1000\,Q/F$ , отточен слой $R \approx 31{,}5\,M$ mm, коефициент $\eta = R/P$
✓ Воден баланс: $P = R + E + \Delta S$
✓ Режимът зависи от подхранването – дъждовно, снежно, ледниково, подземно; нашите реки са пълноводни напролет
✓ Застрояването и обезлесяването правят вълната на пълноводието по-висока и по-бърза; $Q = C\,i\,A/3{,}6$
✓ Езерата са тектонски, ледникови, карстови, вулканични, свлачищни, лиманни и лагунни, речни; отточни (сладки) и безотточни (често солени)

💡 Интересен факт

Амазонка носи средно над 200 000 m³/s – около една пета от цялата речна вода, която постъпва в , и повече от следващите няколко най-големи реки, взети заедно. През 1500 г. испанският мореплавател Висенте Яниес Пинсон плавал в открито море, далеч от сушата, когато моряците установили, че водата зад борда е сладка. Така европейците научили за реката, която нарекли „Сладкото море“ – Mar Dulce.