Лекція 4

ГІДРОЛОГІЯ РІЧОК

План

1. Загальні поняття та типи річок

2. Морфологічні і морфометричні показники річки та її басейну

3. Фізико-географічні й геологічні характеристики басейна річки

4. Річка й річкова мережа

5. Річкові режими

1.Річка - це природний водний потік, що тече в зниженні рельєфу, утвореному її рухом,порівняно великих розмірів, живиться атмосферними опадами зі свого водозбору і має чітко виражене сформоване самим потоком русло. До річок зазвичай відносять лише водотоки із площею басейну не менше 50 км². Водотоки меншого розміру називають струмками.

Річки - це, як правило, постійні водотоки, що течуть протягом усього року. Однак зустрічаються ріки, які можуть протягом деякого нетривалого періоду перемерзати або пересихати. Якщо ж водотік пересихає більшу частину року (як, наприклад, сухі долини в пустелях - вади), то такий водотік рікою не вважають. До річок не належать водотоки, які не мають водозбору (як, наприклад, русла, сформовані течіями під час припливів). Не вважаються ріками навіть великі водотоки (протоки), що з'єднують лагуни з морем. Не можуть вважатися річками й водотоки зі штучним руслом (канали).

Одночасно в усіх річках земної кулі знаходиться в середньому 2115 км³ води, або всього лише 0,0002 % обсягу вод гідросфери. Незважаючи на такий малий обсяг річкових вод їх роль, як шляхів зосередженого стоку в круговороті речовини й енергії на земній кулі дуже велика. Ріки зв'язують між собою материкові й океанічні ланки глобального круговороту води на Землі.

Найбільшому російському кліматологу А.І. Воєйкову належить вираз: "Ріки - продукт клімату". У цьому визначенні підкреслюється провідна роль кліматичних умов у формуванні річок і їх режиму. Разом з тим не слід забувати, що й інші компоненти природного середовища (рельєф, ґрунти й рослинність, геологічна будова й ін.), а також господарська діяльність людини впливають на режим річок і формують їхній природний вигляд.

Якщо, по образному вислову географів, вода - це кров ландшафту, то ріки - це кровоносна система ландшафту, що переносить речовину й енергію й перетворює сам ландшафт.

У цьому зв'язку найважливіше значення набуває поняття "стік". Стік у широкому значенні (як його розумів відомий гідролог С. Д. Муравейський) - це процес стікання води з водозборів разом з речовинами й теплотою, що містяться в ній. Тому річковий стік - найважливіший елемент материкової ланки глобального круговороту води й речовин, а також потужний геологічний агент, найголовніший фактор, що визначає взаємозв'язок між різними об'єктами суші й гідросфери.

Річки типізують за різними ознаками, наприклад, за розміром, умовами протікання, джерелами (видами) живлення, водним режимом, ступенем стійкості русла, льодовим режимом і т.д.

За розміром ріки поділяються на великі, середні й малі. До великихвідносять ріки із площею басейну більше як 50 000 км², до середніх - із площею басейну в межах 2000-50 000 км², до малих - із площею басейну менше 2000 км². Нижня границя площі басейну (50 км2), що відокремлює малі ріки від струмків,- досить умовна.

Велика річка зазвичай має басейн, розташований у кількох географічних зонах. Гідрологічний режим великої річки в цілому не властивий річкам кожної географічної зони окремо й тому називається полезональний

Середня річка зазвичай має басейн у межах однієї географічної зони. Гідрологічний режим середньої річки характерний для більшості річок даної географічної зони й тому зональний

Мала річка також має басейн, розташований у межах однієї якої-небудь географічної зони, але її гідрологічний режим під впливом місцевих умов може суттєво відрізнятися від режиму, властивого більшості річок даної географічної зони, і стати, таким чином, азональним. Малі ріки, на відміну від середніх і великих, можуть не повністю дренувати ґрунтові води, що також визначає відмінність їх режиму від режиму, властивого більшим річкам даної географічної зони.

За умовами протікання річки розподіляють на рівнинні, напівгірськи, гірськи. В річках перших двох типів характер протікання води спокійний,а врічках третього типу - бурхливий.

За джерелами (видами) живлення річки поділяють на різні типи, залежно від внеску снігового, дощового, льодовикового й підземного живлення у формування річкового стоку.

За водним режимом, тобто характером внутрішньорічного розподілу стоку, виділяють ріки з весняним повіддям, з повіддям у теплу частину року, з паводковим режимом.

За ступенем стійкості русла можна виокремити, наприклад, ріки стійкі й нестійкі, а за льодовим режимом - ріки замерзаючі й незамерзаючі.

Виділяють також річки, що промерзають (перемерзають) і пересихають. Слід розрізняти промерзання й перемерзання рік. Промерзання - це замерзання всієї товщі води до дна на великій території ріки. Перемерзання - цей утворення крижаних перемичок лише на окремих мілководних ділянках русла (наприклад, на перекатах). Промерзають або перемерзають звичайно малі й середні ріки під час суворих зим, коли поверхневе живлення відсутнє, а підземне виснажується через промерзання ґрунтових вод.

Деякі ріки пересихають у посушливі періоди року, коли через відсутність дощів поверхневе живлення припиняється, а підземне (ґрунтове) виснажується. Тимчасово пересихають звичайно лише малі ріки.

Слід розрізняти водозбір і басейн річки. Водозбір ріки - це частина земної поверхні й товщі ґрунтів, звідки дана річка одержує своє живлення. Оскільки живлення річок може бути поверхневим і підземним, розрізняють поверхневий і підземний водозбори, які можуть не збігатися. Басейн ріки - це частина суші, що включає дану річкову систему й обмежена орографічним водорозділом.

Зазвичай водозбір і басейн ріки збігаються. Однак нерідкі випадки їх розбіжності. Так, якщо в межах річкового басейну частина території виявляється безстічною, то вона, залишаючись частиною басейну, до складу водозбору ріки не входить. Такі випадки дуже характерні для посушливих районів із пласким рельєфом. Безстічні території в межах річкових басейнів можуть іноді досягати більших площ, наприклад Херсонська область.

Розбіжність меж басейну, які виділяються по орографічному вододілу, і меж водозбору може бути й у тих випадках, коли межі поверхневого й підземного водозборів не збігаються, тобто коли частина підземного стоку або надходить через межі даного басейну, або йде за його межі.

Басейни (водозбори) річок, що впадають у ту саму приймальну водойму (озеро, море, океан), поєднуються відповідно в басейни (водозбори) озер, морів, океанів. Виділяють головний вододіл земної кулі, який розділяє басейни рік, що впадають у Тихий і Індійський океани, з одного боку, і басейни рік, що впадають в Атлантичний і Північний Льодовитий океани,- з іншого. Крім того, виділяють безстічні області земної кулі, звідки ріки не доносять воду до Світового океану. До таких безстічних областей належать, наприклад, басейни Каспійського й Аральського морів, що включають басейни Волги, Уралу, Тереку, Кури, Амудар'ї, Сирдар’ї.

3. Кожна річка має витік і гирло (пригадай, що означають ці поняття). Витоком річки може бути озеро, болото, джерело, а в горах — льодовики. Будь-яка річка тече по звивистому заглибленню, що простягається від витоку до гирла. Це річкова долина. На плані місцевості вона нагадує великі сходинки. Найглибшу частину річкової долини, де водний потік постійний, називають річищем. Долини рівнинних річок широкі, звивисті. Гірські річки мають глибокі, вузькі долини, кам'янисте дно. Частину річкової долини, що заливається водою в період повені, називають заплавою. Вище від заплави розташовані тераси, які в минулому були заплавами. Вони виникли внаслідок руйнівної дії вод річок. Тераси — частини річкової долини, які ніколи не заливаються водою. Кожна річка має притоки, які зазвичай коротші за головну річку.

3.Основними морфометричними характеристиками річкового басейну служать: площа басейну F; довжина басейну L_б зазвичай обумовлена як пряма, що з'єднує устя річки й крапку на вододілі, що прилягає до початку ріки; максимальна ширина басейну В_бmax, яка визначається по прямій, нормальній до довжини басейну в найбільш широкій його частині; середня ширина басейну В_бср, що обчислюється по формулі

В_бср = F/ L_б

довжина вододільної лінії L_вдр.

Важливою характеристикою басейну служить розподіл площі басейну по висотах місцевості, представлене гіпсографічною кривою, що показує, яка частина площі басейну (у км² або %) розташована вище будь-якої заданої позначки місцевості.

За допомогою гіпсографічної кривої можна розрахувати таку важливу характеристику, як середня висота басейну. Для цього площу фігури F', обмеженої гіпсографічною кривою і осями координат, ділять на площу басейну F. Середню висоту басейну можна визначити й без гіпсографічної кривої по формулі

H_cp = 1/F ΣH₁f₁

де Н₁- середня висота будь-яких висотних інтервалів у межах басейну, що обчислюється як середнє з позначок горизонталей (ізогіпс), що обмежують ці інтервали;f₁ - площа частини басейну між цими горизонталями; F - повна площа басейну; n - число висотних інтервалів.

Середній уклон поверхні басейну визначають по формулі

i_cp = ∆H/F ∑ l₁

де l₁ -довжини горизонталей; ∆H - різниця позначок суміжних горизонталей (перетин рельєфу); F - повна площа басейну; n - число висотних інтервалів.

3. До числа найголовніших фізико-географічних і геологічних характеристик річкового басейну належать:

1) географічне положення басейну на континенті, яке може бути виражене через віддаленість (км) від океану, широту й довготу центра й крайніх точок басейну;

2) географічна зона (зони) або висотні пояси;

3) геологічна будова, тектоніка, фізичні й водні властивості ґрунтів, що підстилаються, гідрогеологічні умови;

4) рельєф, який може бути охарактеризований кількісно через середню висоту басейну і середній уклон басейну;

5) клімат (характер циркуляції атмосфери, режим температури й вологості повітря, кількість і режим атмосферних опадів, випаровування);

6) ґрунтово-рослинний покрив, який можна охарактеризувати даними про частки площі басейну (%), зайнятому лісами й ґрунтами того або іншого типу;

7) характер річкової мережі;

8) наявність і особливості інших водних об'єктів - озер, боліт, льодовиків.

Найважливіша особливість будь-якого річкового басейну - це ступінь його перетворення господарською діяльністю. При цьому слід розрізняти штучне перетворення поверхні басейну (зведення лісів, оранка земель і інші агролісотехнічні заходи, зрошувальні й осушувальні меліорації) і штучне перетворення гідрографічної мережі басейну й режиму самих рік (спорудження гребель і водоймищ, каналів, шлюзів, здійснення інших гідротехнічних заходів у руслах річок, регулювання, вилучення й перекидання стоку й ін.).

Такі характеристики басейну, як його озерність, болотистість, лісистість і ін., можуть бути виражені кількісно через відповідні коефіцієнти озерності k_оз, болотистості k_бол, лісистості k_лес, що обчислюються по формулах виду

k = f/F

де f - площа, зайнята озерами (болотами, лісами, льодовиками і т.д. ); F - повна площа басейну; k - виражаються або в долях одиниці, або у відсотках.

4. Кожна річка має витік і гирло (пригадай, що означають ці поняття). Витоком річки може бути озеро, болото, джерело, а в горах — льодовики. Будь-яка річка тече по звивистому заглибленню, що простягається від витоку до гирла. Це річкова долина. На плані місцевості вона нагадує великі сходинки. Найглибшу частину річкової долини, де водний потік постійний, називають річищем. Долини рівнинних річок широкі, звивисті. Гірські річки мають глибокі, вузькі долини, кам'янисте дно. Частину річкової долини, що заливається водою в період повені, називають заплавою. Вище від заплави розташовані тераси, які в минулому були заплавами. Вони виникли внаслідок руйнівної дії вод річок. Тераси — частини річкової долини, які ніколи не заливаються водою. Кожна річка має притоки, які зазвичай коротші за головну річку.

Сукупність водотоків (рік, струмків, тимчасових водотоків, каналів), водойм (озер, водоймищ) і особливих водних об'єктів (боліт, льодовиків) у межах річкового басейну становить гідрографічну мережу басейну. Сукупність природних і штучних водотоків називають русловою мережею.

Частиною гідрографічної (і руслової) мережі є річкова мережа. Річкову систему складають головна річка, що впадає в прийомну водойму (океан, море, безстічне озеро), і всі притоки різного порядку, що впадають у неї. У якості головної ріки в різних випадках уважають або найбільш довгу ріку в басейні (Волга довша повноводного припливу Ками), або найбільш багатоводну ріку (Міссісіпі при злитті з більш довгою Міссурі).

Довжина ріки L - це відстань уздовж русла між витоком і устям річки. Довжини рік звичайно визначають по великомасштабних картах або аерофотознімках (відстані вимірюють по геометричній осі русла або фарватеру). При визначенні довжини рік по дрібномасштабних картах повинні вводитися виправлення на масштаб і звивистість русла: чим дрібніше масштаб карти й більше звивистість ріки, тим більші помилки при розрахунках довжин рік.

Витік- це місце початку річки (вихід з озера, болота, льодовика, джерела і т.д.). Якщо ріка починається в гористій місцевості, там, де підземні води виходять з-під скупчення уламкового матеріалу (осипу), то це місце й уважають витоком. Звідки б ріка не випливала, її витік не може перебувати на самому орографічному водорозділі. Хоча водотік, який дає початок річці по своїх розмірах формально рікою не являється (це скоріше струмок), витік такого невеликого водотоку однаково приймається за витік усієї ріки. Так, наприклад, Волга - найбільша ріка Європи- бере початок у болотах Валдайської височини, і її витоком уважається джерело, кріплене дерев'яним зрубом, у якого є напис "Джерело Волги". На перших кілометрах після витоку Волга являє собою невеликий струмок зі слабкою течією.

На всьому своєму протязі річка проносити води по ділянках, які відрізняються між собою за характером течеї, тому кожну річку можноумовно поділити на три частини- верхню, середню, нижню течії.

У верхньої течіїрічка має велику силу і відповідно до цього велику швидкість течії, що зумовлює розмив свого русла.

В середній частинішвидкість зменьшується, водність збільшується, ерозійна діяльність потоку слабше.

В нижній течіївідкладаються продукти розмиву, які принесла річка з верхніх частин басейну.

Гирлорічки - це місце впадання ріки в море, озеро, іншу річку. Іноді ріка закінчується там, де припиняється річковий стік через втрати на випаровування і інфільтрацію або в результаті повного розбору води на зрошення. Таке місце іноді називають сліпим гирлом . Існують два типа гирла : дельта - розгалужене гирло, формується при впадіння річки у мілководну частину моря;

Розрізняють наступні типи дельт: дельта виповнення - виникають коли річки впадають в затоку або бухту (дельти Дніпра, Дону,Кубані ); висунуті дельта - виникають на відкритих берегах з опуклістю, спрямованою в море( дельти Дунаю,Волги,Лени), лопасні дельта - утворюються при великій кількості наносів,які приноситі водний потік річки (при цьому дельта вузьке і довге) (дельта Кури, Місісіпі), дзьобоподібне коли навпаки води виносять багато наносів ( дельта Дністра), складні виникають при злитті двох дельт (дельта Терека та Судака).

естуарії ( лімани)- розширене глибоке гирло.

Ділянки річок, на яких проявляється вплив моря, називають гирловими областями, до них відносять:

пригирлову область - ( при дельті -це місце розгалуження основного потіку на рукова; при естуарії -зона,де проходить перемішування річкових и морськиз вод .

гирлову область , яка підходить да морського краю.

післягирлову область - область де води моря і річки перемішуються і вплив моря стає більшим.

рисунок

Річковими долинаминазивають вузьке витягнуте, звивисте зниження земної поверхні , яке характеризується похилом свого ложа від витока до гирла.

Складовими частинами річкової долини є: дно( ложе) долини; тальвег, русло,заплава,схили долини,тераси і бровка

Дно долини - найбільш знижена її частина.

Тальвег - безперервна звивиста лінія, яка з’єднує найнижчі точки дна долини.

Річкове русло - це ерозійне заглиблення,яке вироблене водним потоком річки і заповнена її водами. Частина дна долини яка заливається високими річковими водами,називається заплавою (російск. пойма)

Схили долини - ділянки суши які мають нахил к річки і відокремлюють з боків її дно.

Тераса - горизонтальні, або нахилені майданчики, які розташовані в межах дна та схилу річки. Заплава - це нижня тераса річки.

Бровка - лінія стику схилів долини з поверхнею місцевості.

6 4

3 2 5

УВВ

МУВ

1. Дно долини 4. Ширина долини

2. Русло річки 5. Схил

3. Заплава 6. Бровка

УВВ- уровень высоких вод

МУВ- меженый уровень вод

Розміри і форма русла дуже змінюється по довжині річки залежно від її водності, будови долини,характеру порід які складають її русло. В плані русла мають звивисту(покручену) форму. Покрученість маже виникнути під впливом діяльності протока, або пристосування к покрученням долини. Покрученість у першому випадку має назву гідрогеографічна звивістість(вона характерна для річок які протікають у грунтах легко розмивних, наприклад р. Меандр(Турція)), у другому - орографічна (характерна для річок які текуть вожкорозмивних порідах, наприклад Днепр, Ока, Днестр).

Охарактеризувати русло річки можно за допомогою поздовжнього та поперечного профелій.

Поздовжній профільхарактеризується зміною схилів її дна та схилів поверхні води здовж течії річки. Різниця висот поверхні витока h1 та гирла h2 має назву подіння (Н) : H= h1-h2 (м)

Відношення падіння до довжини річки на ділянці називається похилом річки: Ip = H/ L( похил величина безрозмірна і записується в долях одиниці, %о проміле).

Лінія дна на поздовжньому профілі завжди нерівна внаслідок чергування глибоких та мілких місцьу руслі річки (плесів і перекатів). Лінія ж поздовжнього профілю водної поверхні має відносно плавний характер. Поздовжній профіль русла с часом змінюється мало, тим часом як поздовжнему профілю водної поверхні характерні значні зміни, які пов’язані зі змінами водного режиму. Серед великої кількості поздовжніх профілів виділяють плавновигнутий - на якому відзначається зменшення похилу від витоку до гирла, опуклий, - для якого характерне зниження у верхів’ях потоку збільшення -в пониззі , ступінчастий - з різкими змінами похилів по довжині річки, прямолінійний - коли похил постійний від витоку до гирла.

Поздовжній профіль будь-якого водного потоку є результатом взаємодії вод річки, порід і грунтів, які складають русло. Водний потік на одних ділянках розмиває русло, на інших відкладає наноси,або переносить їх у завислому стані, або пересуває по дну.

Поперечний профільхарактеризується перевищенням рівня води поблизу одного берега над рівнем води поблизу протележного. Різниця рівнів біля протилежних берегів спричинена тим, що, поперше ,русло річки ніколи не буває прямолінійним.Під час руху води кожна частинка рухається під впливом відцентровоної сили,яка прямує їх до вигнутого беріга. Пому один берег річки більш пологий.

Також для характеристики річки використовують її морфометрічні показники. Довжина річки частише розраховується за допомогою карт. Відношення довжини ділянки ріки L₁, до довжини прямої l_1, з'єднуючої кінці цієї ділянки, називається коефіцієнтом звивистості річки на даній ділянці:

k_изв1 = L₁/ l₁

Коефіцієнт звивистості на окремих ділянках річок змінюється від 1 до 2-3, а іноді й більше.

Оскільки на окремих ділянках звивистість річки різна, загальний коефіцієнт звивистості річки визначають по формулі

k_извобщ = ∑ L₁/∑ l₁ = L/∑ l₁

Між довжиною річки L (км) і площею басейну F (км²) є певний зв'язок, близький до квадратичного: L ~ √F. Наприклад, для рік колишнього СРСР отримана така осереднина емпірична залежність:

L = 1,36F^0,56

Сума довжин усіх річок у межах басейну або якої-небудь території дає довжину річкової мережі ΣL₁. Відношення довжини річкової мережі до площі басейну характеризує густоту річкової мережі басейну або території:

d = ΣL₁/f

яка має розмірність км/км². Тут f – площа території, яку розглядають.

Густота річкової мережі в межах рівнинних територій Європейської частини Росії в цілому зменшується з півночі на південь: у лісовій зоні вона становить 0,4-0,6 км/ км², у степовий 0,2-0,3, на Прикаспійській низовині зменшується до 0,05. На Кавказі зі збільшенням висоти місцевості густота річкової мережі зростає до 0,8-1,0, а іноді й до 2 км/ км² (А. Н. Важнов, 1976).

Річкова мережа по характеру малюнка може бути центричною) - притоки направлені по радіусу до центру; деревоподібною - річна система нагадує дерево; перистою - річна система нагадує перо.

Річкова мережа - це складний результат тектонічних і ерозійно-акумулятивних процесів, руху льодовиків, великомасштабних коливань рівня океану й морів і т.д. Зрозуміти походження структури сучасної річкової мережі неможливо без детальних геологічних, палеогеоморфологічних і палеогідрологічних досліджень.

Багато рік на окремих ділянках успадкували свій напрямок від великих розламів земної кори (Дніпро.), інші змінювали свій напрямок у результаті власної ерозійно-акумулятивної діяльності (Куяльник) треті змінювали свою руслову мережу, прямуючи за рівнем безстічного озера, моря або океану, що підвищується або знижується (Вірьовочна.).

Закономірні зміни в часі стоку, швидкостей течії, рівнів води,похилів водної поверхні називаються водним режимом річки. Витрати стоку,рівні води,швидкість течії похили- це елементи водного режиму. Водний режим залежить від сукупності фізико-географічних факторів,серед яких важливу роль відіграють метеорологічні та кліматичні фактори.

Протягом року в залежності від її пори у водному режимі річки відзначається чергування періодів підвищеної та низької водності, ці періоди називаються фазами водного режиму.

У внутрішньорічному режимі рік виділяють ряд характерних ( фаз) у залежності від зміни умов живлення і особливостей водного режиму. Для більшості річок світу відрізняють наступні фази водного режиму: повінь, паводки, межень.
Повінь – фаза водного режиму ріки, яка щорічно повторюється у даних кліматичних умовах в одну й ту ж саму пору року, яка характеризується найбільшою водністю, високим і тривалим підйомом рівня води. Воно часто супроводжується виходом води на пойму; формується як сніговими, так і дощовими водами. Танення снігу на рівнинах викликає весняну повінь; танення високогірних снігів і льодовиків, а також випадіння тривалих і сильних літніх дощів ( наприклад, в умовах мусонного і тропічного клімату ) – повінь у теплу частину року ( весняно – літню чи літню повінь). Повінь, особливо обумовлена дощами, нерідко має багато вершинну форму.
Паводки – фаза водного режиму, яка може багаторазово повторюватися у різні пори року і характеризується інтенсивними, зазвичай короткочасними збільшеннями витрат і рівнів води і викликається дощами чи таненням снігу під час відлиги. В окремих випадках витрати води паводка може перевищувати витрати води повені, особливо на малих річках. Розрізняють одно- і багато пікові паводки, по одиночні паводки і паводні періоди, коли на річці проходять серії паводків. Іноді паводок накладається на хвилю повені. Короткочасні різкі паводки, зокрема викликані не метеорологічними факторами, відносять не до сезонних фах режиму ріки, а до короткочасним його порушенням.
Під час паводків часто відбувається заливка річної пойми. За виключенням катастрофічних випадків заливки пойми – подія звичайна, регулярна і тому не може бути несподіваною для населення і господарства. На відміну від повені паводки зазвичай менш регулярні важко передбачувані. Тому саме раптові дощові паводки призводять нерідко до катастрофічних наслідків, як, наприклад, трапилося влітку 2010 року у басейні Дунаю, Влтави і Ельби, коли була затоплена частина Європи

Межень – це фаза водного режиму, яка щорічно повторюється в один і той же сезон , який характеризується малою водністю, тривалим стоянням низького рівня і , який виникає внаслідок зменшення живлення річки. Під час межені річки зазвичай живляться лише за рахунок підземних вод. На багатьох річках Росії виокремлюють два періоди зниженого стоку – літню і зимню межень. У зоні надлишкового і достатнього зволоження річки зазвичай мають стійке грунтове живлення, яке забезпечує достатньо високий стік літньої межені. Узимку малі річки у цих зонах можуть іноді промерзати до дна. Стік у таких річок у літню межень менше, ніж у літню. У зоні недостатньої вологості, навпаки, річки у літню межень зазвичай мають менший стік, ніж у зимову. Малі річки у цій зоні під час літньої межені можуть навіть пересихати.
Для характеристики сезонних змін водного режиму річок зазвичай будують графіки змін витрат води протягом року ( гідрографи ) для типових за водністю років: найбільш багатоводного і найбільш маловодний рік за весь період спостережень і року, близького за водністю до середнього.

Термічний режим річок (тепловий)формується в результаті теплообміну між їхньою водною масою і оточуючим середовищем (атмосферою, літосферою). Співвідношення між елементами теплового балансу змінюються разом зі зміною метеорологічних умов. Тому кожному сезону року властиві співвідношення між прибутком і витратою тепла. Навесні і влітку прибуток тепла перевищує його витрату і вода нагрівається. Восені,коли надходження тепла зменшується.води річок та їх русло поступово віддають акумульоване ними тепло в атмосферу. Через здатність перемішуватись водна маса швидко реагує на метеорологічні умови, і температура води залежить від температури повітря.

Зимовий режим річок - це зміна в часі процесів виникнення,розвитку і руйнування льодових утворень.

За характером зимового режиму всі річки поділяють на три групи: замерзаючі, з нестійким льодоставом, незамерзаючі. Річки рівнинної території України,наприклад,зимою замерзають,а гірськи є річкамиз нестійким льодоставом,річки субтропічної зони незамерзають.

Замерзання річок розпочинається з появи на них після охолодження поверхні води до 0 і нижче, перших льодових утворень у вигляді сала (льодові утворення у вигляді голок на поверхні, на річках України сало з’являється в кінці листоподу напочатку грудня); заберегів (смуга тонкого нерухомого льоду який утворюється вздовж берегів річок, перед їх замерзанням); сніжури ( плавоючий у води кашеподібний сніг ); шуги (утворення у вигляді пухкого льоду, який утворился з сніжури,дрібного льоду,сала ); льодоходу (рух льоду на річках); льодоставу -( період, протягом якого на річках стоїть нерухомий льодовий покрив.

З настанням весни, після переходу температури через 0 починається тенення снігу та льоду. Біля берегів під впливом нагрівання грунту та стікання талих вод зі схилів утворюються прибережні смуги чистої води - закраїни. Внаслідок притоку в річки талих вод,льодовий покрив руйнується.

Стік у широкому розумінні – це головній елемент материкової ланки круговороту речовин і енергії. Стік складається з поверхневої і підземної частини.

Річний стік складається із стоку води, стоку насосів, стік розчинених речовин і стік теплоти.
Стік води ( водний стік) – це одночасно і процес стікання води у річних системах і характеристика кількості стічної води. Стік води – один із найважливіших фізико – географічних і геологічних факторів; вивчення стоку води – головне завдання гідрології суші.

Стік наносів – це процес переміщення наносів у річних системах і характеристика кількості тих, що переміщуються у річках наносів. Стік насосів складається із стоку зважених наносів ( насосів, які переносяться у товщі річного потоку у зваженому стані ) і стоку « влекомих» наносів ( наносів, які переносяться потоком по річковому дну у « звабленому» стані). Стік розчинених речовин – це процес перенесення у річкових системах розчинених у воді речовин і характеристика їх кількості. Розчинені у річкових водах речовин – це іони солей, біогенні і органічні речовини, гази і ін. Іноді стік розчинених речовин називають іонним стоком чи стоком солей ( при цьому мають на увазі лише стік розчинених мінеральних речовин ).
Стік теплоти ( тепловий стік ) – це процес перенесення разом із річковими водами тепла і його кількісна характеристика.
Очевидно, що із перерахованих чотирьох складників стоку найголовніша – стік води, без якого неможливі і інші типи стоку. Стік води – процес, який визначає усі інші види переміщення речовин і енергії у річкових системах, їх рухома сила. Стік наносів, розчинних речовин і теплоти залежить як від стоку води ( носій інших компонентів річного стоку ) і його кількісних характеристик, так і від змісту наносів, розчинених речовин і теплоти в одиниці стоку води.

Річковим стікомназивається кількість води, яка протикає через поперечне січіння річки за певний час. Для обліку стіку в різних створах однієї річки використовують наступні одиниці стіку:

об’єм стіку - об’єм води, що протикає через поперечне січення за будь який проміжок часу, W м3;

розхід води - водність річки на ділянки даного створу в заданий момент часу, який визначається у Q м3\с ;

Q= W \ T,де Т- число секунд

модуль стіку - кількістьводи, що стікає з одиниці площі басейну річки в одиницу часу, q л\ с км2.

q= Q \ F, де F- площа басейна.

Стік річок характеризує спупень обводнення територіі і основним показником цього обводнення є кількість прибутку, акумуляції та розхіду води для неї.

Для дослідження гідрологічного режиму річки використовують метод водного баланса. Рівняння водного балансу складається з приходної та розходної частин. До приходної частини відносять Х - кількість опадів, Розходна частина - випаровування Е, поверхневий Y пов. та підземний Yпід стік. рівняння водногобалансу буде мати вигляд

Х= E + Yпов+Yпід

З даного рівняння видно, що атмосферні опади розходуються на стік та випаровування. В засушливих районах коли немає стоку рівняння має вигляд X =E , тобто опади повністю випаровуються.