Гідрологічний режим

Гідрологі́чний режи́м — закономірні зміни гідрологічних характеристик водного об’єкта в часі, пов’язані з фізико-географічними умовами басейну, насамперед метеорологічними та кліматичними особливостями. Серед елементів гідрологічного режиму — явища і процеси, за якими описують водний об’єкт (рівні, витрати та температура води, швидкість течії, утворення та скресання льоду тощо). Існує й вужче поняття — водний режим — закономірні зміни в часі стоку, швидкостей течії, рівнів води та похилів водної поверхні.

Коливання середніх місячних витрат води (м3/с) протягом року р. Місісіпі біля м. Віксбург,США
Багаторічні коливання рівня води в озері Вікторія (Кенія, Уганда, Танзанія)
Межень на р. Дністер біля с. Розвадів Миколаївського району (Львівська область) , Україна
Паводок у червні 2020 р. на р. Дністер біля м. Галича (Івано-Франківська область), Україна
Моніторинг елементів гідрологічного режиму – автоматичний пост на р. Теребля – с. Колочава, Міжгірський район Закарпатської області, Україна

Загальна характеристика

Виокремлюють гідрологічний режим річок, озер, водосховищ, гідрогеологічний режим (підземні води).

Гідрологічний режим характеризує змінність: рівнів води (режим рівнів); витрат води (режим стоку); льодових явищ (льодовий режим); температури води (термічний режим); кількості та складу твердого матеріалу, які переносить потік (режим наносів); складу та концентрації розчинених хімічних речовин (гідрохімічний режим).

Чинники впливу на водні об’єкти мають різні періоди коливання. Тому в гідрологічному режимі водних об’єктів також проявляються коливання різної тривалості, що добре відображає показник водності. Вирізняють вікові, багаторічні, внутрішньорічні (сезонні) та короткочасні коливання.

  • Вікові коливання водності повʼязані зі змінами кліматичних умов та зволоження материків із періодом у сотні й тисячі років.
  • Багаторічні коливання водності залежать від коливань кліматичних параметрів із періодичністю в десятки років.
  • Внутрішньорічні коливання водності річок спричинені сезонними змінами складників водного балансу річкового басейну (атмосферні опади, випаровування).
  • Короткочасні коливання водності зумовлені метеорологічними чинниками (зливові дощі, коливання температури повітря в льодовикових районах), геологічних процесів (прорив морен, загачування русел річок унаслідок зсувів) та антропогенних чинників (попуски в нижні б'єфи гідровузлів).

Внутрішньорічні (сезонні) коливання

Типовим прикладом внутрішньорічних (сезонних) коливань є водний режим річок із закономірним чергуванням періодів підвищеної та низької водності, які відображають зміни умов живлення річки. Такі періоди називають фазами водного режиму. Серед основних фаз виокремлюють: водопілля (висока водність), межень літня та зимова (низька водність), дощові паводки. Рівнинним річкам помірних широт зазвичай властиві всі чотири фази, гірським річкам переважно дві фази: паводкова та меженна.

Під час водопілля відбувається щорічний тривалий підйом рівнів та збільшення витрат води, зумовлений надходженням води від головного джерела живлення. Тривалість водопілля становить від кількох днів на малих річках до 4–5 місяців на великих. За час весняного водопілля річки проносять близько 50 % річного об’єму стоку.

У період паводків відбуваються швидкі й короткочасні підйоми рівнів і збільшення витрат води в річці. На відміну від водопіль, вони виникають нерегулярно, найчастіше формуються внаслідок випадання дощів і злив, а також сніготанення за зимових відлиг.

Межень — це маловодна фаза водного режиму річки, що характеризується тривалим стоянням низьких рівнів і витрат води в річці внаслідок різкого зменшення поверхневого стоку. У цей час річка живиться переважно підземними водами.

Гідрологічний рік

Під час вивчення гідрологічного режиму оперують поняттям «гідрологічний рік», який не збігається з календарним роком. Гідрологічний рік передбачає повний цикл гідрологічних фаз. Його початок пов’язують із настанням яскраво вираженої фази водного режиму. Найчастіше це початок зими, коли на річках з’являються льодові явища, а річки переходять на підземне живлення. Гідрологи використовують гідрологічний рік для прогнозування весняного стоку та розрахунків внутрішньорічного розподілу стоку. Стандартне опрацювання та публікацію матеріалів спостережень за витратами та рівнями води ведуть за календарними роками.

Зв’язок водного і гідрохімічного режимів

Гідрохімічний режим — це закономірні зміни хімічного складу води водного об’єкта або окремих його компонентів у часі, зумовлені фізико-географічними умовами басейну та антропогенним впливом. Гідрохімічний режим водних об’єктів проявляється як багаторічні, внутрішньорічні (сезонні) та короткочасні (добові) коливання компонентів хімічного складу та показників фізичних властивостей води, рівня забрудненості води, стоку хімічних речовин, зміни процесів забруднення і самоочищення водних об’єктів.

Гідрохімічний режим тісно пов’язаний із водним режимом, хоча для багатьох компонентів хімічного складу води спостерігають обернений кореляційний зв’язок. Зокрема, зростання водності річки під час весняного водопілля спричиняє зниження мінералізації води, оскільки відбувається розбавлення річкової води мало мінералізованими талими водами. Навпаки, у меженний період зі зменшенням водності річки мінералізація води зростає. Водночас в умовах водопілля і паводків може зростати вміст деяких забруднювальних речовин, які інтенсивно змиваються з території водозбору.

Регулювання водного режиму

Зміни природного гідрологічного режиму пов’язують із впливом господарської діяльності людини. Наявність або відсутність на річці гідротехнічних споруд дає змогу виокремити гідрологічний режим регульований та природний.

Найбільше на гідрологічний режим впливають водосховища, за допомогою яких здійснюють (відповідно до проекту) добове, тижневе, сезонне та річне регулювання стоку (наприклад, каскад водосховищ на р. Дніпрі). Водосховища, утримуючи воду під час водопілля і паводків, запобігають затопленню території вниз по долині річки.

Водний режим річок України

Водний режим більшості річок України характеризує чітко виявлене весняне водопілля, зумовлене таненням снігу. Під час водопілля проходить до 50–80 % річного стоку, а на малих річках півдня країни, що не дренують водоносних горизонтів, — до 100 %. Зменшується мінералізація води внаслідок розбавлення талими водами. Тривалість весняної повені на малих річках — 10–15 днів, на середніх —
1–1,5 місяці. У період літньо-осінньої та зимової межені рівні та витрати води спадають і характеризується незначними коливаннями. Збільшується мінералізація води. Підвищенню рівнів у цей час спричиняють зливи та обложні дощі. Верхів’я малих річок на півдні можуть пересихати. На р. Дністрі та річках Українських Карпат і південного узбережжя Криму чергування паводків спостерігають протягом усього року.

Замерзання річок починається наприкінці листопада. На річках північної частини України льодостав утворюється на початку грудня, південно-західної частини — наприкінці грудня. У нестійкі зими під час відлиг річки скресають. Льодостав триває в середньому
2–3,5 місяці; у суворі зими може сягати до 4-х місяців.

Моніторинг елементів гідрологічного режиму

Вивчення гідрологічного режиму водних об’єктів та прогнозування його елементів можливе завдяки моніторингу на спеціально обладнаних гідрологічних постах, розташованих на водних об’єктах. В Україні такий моніторинг забезпечує мережа гідрологічних постів Українського гідрометеорологічного центру Державної служби України з надзвичайних ситуацій. Матеріали спостережень публікують у «Гідрологічних щорічниках», випуск яких започатковано в 1930-х.

Практичне значення

Знання гідрологічного режиму та його складників (водного, термічного та льодового режимів, режиму наносів, гідрохімічного режиму тощо) необхідні під час проектування та експлуатації різних господарських об’єктів (житлової забудови в населених пунктах, інфраструктурних об’єктів, ГЕС), рекреації.

Прогнозування водопіль та паводків є важливим для запобігання чи зменшення можливих збитків за умов затоплення територій. Якщо водопілля можна прогнозувати заздалегідь (2–3 місяці), то дощові паводки прогнозують із дуже малою завчасністю (декілька годин).

Література

  1. Лобода Н. С., Гопченко Є. Д. Нормування характеристик природного річного стоку України // Наукові праці Українського науково-дослідного гідрометеорологічного інституту. 2003. Вип. 252. С. 5–10.
  2. Хільчевський В. К., Ободовський О. Г., Гребінь В. В. та ін. Загальна гідрологія. Київ : ВПЦ «Київський університет», 2008. 399 с.
  3. Гребінь В. В. Сучасний водний режим річок України (ландшафтно-гідрологічний аналіз). Київ : Ніка-Центр, 2010. 315 с.
  4. Хільчевський В. К., Осадчий В. І., Курило С. М. Основи гідрохімії. Київ : Ніка-Центр, 2012. 312 с.
  5. Горбачова Л.О. Сучасний внутрішньорічний розподіл водного стоку річок України // Український географічний журнал. 2015. № 3. С. 16–23.

Автор ВУЕ

В. К. Хільчевський


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Хільчевський В. К. Гідрологічний режим // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Гідрологічний режим (дата звернення: 18.10.2021).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
26.04.2021

Офіційний телеграм-канал ВУЕОфіційний телеграм-канал ВУЕ