Характеристика рек Чувашии
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕК РЕСПУБЛИКИ
Реки представляют собой сосредоточенные стоки атмосферных осадков в вытянутых углублениях земной коры — руслах, обычно разработанных стоком вод.
Основной причиной возникновения рек являются атмосферные осадки — элемент влагооборота воды в природе. Однако только при учете общих физико-географических условий данного речного бассейна можно установить связь речного стока с атмосферными осадками. Под влиянием силы тяжести воды рек совершают свое движение по уклонам суши к океанам и морям. Мелкие ручьи, стекая по склонам бассейнов рек, соединяясь, образуют речки, которые, сливаясь, в свою очередь образуют реки, создавая речные системы, тесно связанные с особенностями рельефа данной территории.
Большие запасы подземных вод, выходящих на поверхность в виде многочисленных источников, нередко значительной мощности, и достаточно обильные атмосферные осадки создали в Чувашской Республике развитую гидрографическую сеть, состоящую из рек и речек, а также ручьев, балок и оврагов. По данным кадастра рек Чувашской Республики, составленного в 1968 г. под руководством Г.Н, Петрова, в пределах республики протекает 2356 рек. По длине и площади водосборов реки России классифицируются на малые, средние, большие. В многотомном издании материалов по водным ресурсам к малым относятся реки, имеющие длину не более 100 км независимо от площади бассейнов*. В повседневном обиходе, а также в специальной литературе диапазон рек, относимых к малым, более широк и во многом зависит от конкретных природных и социально-экономических условий. Следует отметить, что при подсчете малых рек по любой системе градации их подавляющее большинство. Например, из включенных в кадастр СССР 2963398 рек 2959284 относятся к малым рекам, или более 99%; из 2356 рек Чувашии 2350 рек относятся к малым; Кубня, Була, Большой и Малый Цивиль — к средним; Волга и Сура — к большим. В республике 937 ручейков имеют длину до 1 км, 1020 рек — длину от 1 до 5 км, что составляет 98% всех рек Чувашии (табл. 5). А общая протяженность всех рек составляет 8650 км.
Коэффициент плотности или густоты гидрографической сети является важной характеристикой всякой территории. К элементам этой сети относятся все продольно вытянутые или замкнутые понижения различного происхождения, характерные формы которых выработались под воздействием текучих вод и волнений. К числу основных элементов гидрографической сети относятся реки: имеющие постоянный водный поток, пересыхающие (т.е. периодически или эпизодически водные) и сухие, или реликты рек, сохранившиеся от прошлых эпох. К второстепенным древним элементам этой сети относятся балки и суходолы, а к современным — овраги, в большинстве своем — немые свидетели неправильной сельскохозяйственной, дорожной и других видов деятельности человека в прошлом.
Гидрологическая роль этих элементов в гидрографической сети очень велика. Чем выше ее плотность, тем скорее медленный склоновый сток или по поверхности почвы в мельчайших ручейках и проточных лужах сменяется на стремительные русловые потоки. Вполне понятно, что в местах с высокой густотой гидрографической сети воды талого стока и дождевых осадков быстро стекают по поверхности земли, поэтому снижаются потери на испарения и фильтрацию, в результате в одних и тех же климатических условиях возрастает величина стока.
Однако влияние гидрографической сети на ускорение стока имеет свои пределы. При очень высокой плотности сети метелевые ветры и поземки заполняют обрывы оврагов, ложбины балок и речных долин снежными сугробами. В них таяние снега проходит очень медленно, а поэтому потери талых вод могут быть очень велики, а величина стока может сильно снизиться.
За показатель плотности гидрографической сети принято считать отношение суммарной длины каждого из перечисленных элементов сети к площади речного водосборного бассейна, на котором они находятся и измеряются отношением километров длины к квадратным километрам площади.
Густота речной сети республики составляет 0,48 км/км2 и для отдельных речных бассейнов изменяется от 0,01 до 1,2, что отражает особенности геологического строения. Преимущественно высокие значения густоты речной сети (0,5—1,2) приурочены к возвышенной северо-западной части республики, которая отличается сложным геолого-тектоническим строением с развитой микроскладчатостью и многочисленными водоносными горизонтами. В более равнинном бассейне Большого Цивиля, вследствие неравномерного распределения подземных вод в пространстве невыдержанных глинисто-мергелистых отложений татарского яруса, густота речной сети снижается до 0,2—0,5 м/км2. Южная часть республики характеризуется слабым развитием речной сети. Только в верховьях Бездны благодаря высокому подземному питанию из различных горизонтов в меловых отложениях развита сильно разветвленная речная система (до 1,0 км/км2).
В речной системе выделяют главную реку и их притоки. Притоки, впадающие непосредственно в главную реку, называются притоками первого порядка; притоки, впадающие в притоки первого порядка, — притоками второго порядка и т.д. Овраги и балки тоже входят в речную систему.
Главной рекой в Чувашской Республике является р. Волга, которая имеет здесь множество притоков первого порядка, наиболее крупные из них — Сура, Цивиль, Аниш, Парат. Большинство малых рек Чувашии относятся к притокам четвертого—шестого порядков, но на Большом Цивиле есть и притоки восьмого порядка.
Речные системы республики по рисунку сети в основном относятся к следующим типам: древовидно-дендрическому, слабодревовидно-субдендрическому, перисто-прямоугольному.
Древовидно-дендрический тип речной сети напоминает дерево и весьма распространен у рек Восточно-Европейской равнины. В нашей республике к этому типу относятся речные сети рек Цивиль, Выла, Аниш. Слабодревовидно-субдендрическая речная система менее похожа на правильное дерево, например, речные сети рек Кубня, Була, Киря. В перисто¬прямоугольном типе притоки равномерно распределены по обеим сторонам от главной реки, но подходят к главной реке и притокам под прямыми углами. В нашей республике к этому типу можно отнести р. Бездна.
Бассейном реки или водосбором называют ограниченную водораздельной линией площадь, сток которой идет в главную реку и ее притоки. Иногда водосбором называют площадь бассейна с учетом подземного водораздела. Бассейн главной реки составляется из бассейнов ее притоков.
Проведение границ бассейнов рек надо производить по рельефным картам. Лучше пользоваться картами с наибольшей густотой речной сети, которая при отсутствии рельефа позволяет более точно установить границы бассейнов. Принимая условно всегда наибольшую длину и ширину бассейнов за 100%, можно провести следующую типизацию бассейнов рек:
1-й тип. Бассейны рек имеют наибольшее развитие в средней части.
2-й тип. Бассейны рек развиты в верхней части.
3-й тип. Бассейны рек развиты в низовой части.
4-й тип. Бассейны, вытянутые равномерно, развитые по длине.
5-й тип. Бассейны, сужающиеся в средней части.
Наиболее известные реки — Большой Цивиль, Выла, Була, Бездна — относятся к 1-му типу; Аниш, Унта — ко 2-му типу; Малый Цивиль, Киря — к 4-му типу.
Многочисленные речные долины, густой сетью расчленяющие Чувашское плато, очень разнообразны по своим размерам, строению и возрасту, однако детальное изучение позволяет установить наличие нескольких типов речных долин. В зависимости от размеров, строения и возраста долины рек республики можно разбить на три основные группы:
1) долины крупных рек, сформировавшиеся в начале четвертичного периода;
2) долины малых рек, сформировавшиеся в среднечетвертичное время;
3) долины малых рек, сформировавшиеся в верхнечетвертичное время.
Долины каждой из этих групп имеют общую историю развития, что нашло свое выражение в общих чертах строения и внешнего облика. Они обладают также определенным комплексом новейших отложений и связанными с ними нерудными полезными ископаемыми. Некоторое разнообразие форм внутри каждой группы связано главным образом со свойствами коренных пород, в которые врезаны долины.
Долины Волги и Суры очень хорошо разработаны, имеют широкое дно и весьма резко выраженную асимметрию склонов. Один из склонов (обычно правый) более крут и слагается коренными породами. На другом склоне развита система древних аллювиальных террас. Это долины одностороннего развития, ибо речные террасы расположены обычно на одном из склонов. Долина Суры имеет асимметричные склоны, очень широкую пойму (до 4—6 км), две морфологически ясно выраженные надпойменные террасы. В пределах Чувашии максимальной ширины долина достигает в правобережной стороне Порецкого, Шумерлинского районов.
Долины многих малых рек тоже хорошо разработаны. Они имеют широкое дно, сложенное речными наносами. Оба склона довольно пологие, и долины имеют симметричный и слабосимметричный профиль. Поймы этих рек покрыты современными отложениями, состоящими из песка, супеси, суглинка, реже — глины и торфа. К такому типу относятся долины рек Бездна, Киря, Алгашка,
Совершенно иной морфологический облик характерен для многочисленных долин самых малых рек. Эти реки имеют довольно глубокие долины с узким дном и очень резко выраженной асимметрией склонов. Примерами таких рек служат в бассейне М. Цивиля долины рек Санарка, Кошлаушка, Ул-Ма-Жар, Аслут, Яндоушка, Сунарка, Поштанарка, Тюрарка и др.; в бассейне Б. Цивиля — долины рек Хирлеп, Абасирма, Сорма, Кошканарка, Усландырь, Большая Шатьма и др.; в бассейне Б. Аниша — долины рек Чулкась, Когатнар, Кунер и др.
Подобную морфологию имеют многие крупные балки республики. В описываемых долинах, кроме поймы высотой до 1,5 м, повсеместно развита первая надпойменная терраса. Среднечетвертичный аллювий, как правило, в этих долинах отсутствует. Один из склонов крутой и обрывистый, сложен коренными породами. Высота его достигает 60—70 м.
Река, текущая в долине с небольшим уклоном, легко размываемая отложениями, обычно образует излучины, или меандры, названные так по имени очень извилистой реки в Месопотамии. Главные условия возникновения и развития извилин — размываемость берегов и недостаточная сила потока, которая уже не способна преодолевать препятствия в русле реки, поэтому самые извилистые реки — равнинные, маловодные, к ним относится значительное большинство рек Чувашии. Если взглянуть с высоты птичьего полета на Суру, Бездну, Цивиль, то четко можно увидеть, как они петляют по территории республики. В извилистой реке течение воды на разных участках русла происходит неравномерно. Вода, текущая по инерции, прямолинейно, подходя к изгибу реки, всегда будет устремляться к вогнутому берегу и подмывать его, образуя глубокую промоину — яр. На р. Сура, между г. Алатырь и с. Порецкое, находятся два очень живописных, красивых яра — Княжеский и Красный, которые выделяются высокими крутыми берегами. Здесь ускоряется течение реки и резко возрастает ее глубина. В этих местах глубина реки достигает 8—10 м. Углубление дна речного русла на участках, стесненных высокими неразмываемыми или слаборазмываемыми берегами, происходит вследствие быстрого течения на таких участках во время высоких вод, когда поднятый со дна материал уносится рекой вниз. Замедление скорости наблюдается в местах перехода из одной излучины реки в другую. Здесь происходит выпадение размытой с крутого берега земли и песка. Обычно отложение наносов начинается выше, у выпуклых берегов излучин, которые образуют здесь отмели в виде песчаных кос, верхних побочней, нарастающих в направлении вниз к противоположному выпуклому берегу, следующей излучины в направлении к косе нижнему побочню.
Так поочередно на реке подмывается то левый, то правый берег, но подмываемый берег всегда будет вогнутый. Выпуклые берега главные струи потока оставляют в стороне. Здесь, в тихой воде, непрерывно накапливаются осадки и образуются отмели. Мало того, постепенно размывая берега, река расширяет свою долину, и за сотни тысяч, миллионы лет они достигают многих километров и даже десятков километров, а также увеличивается «размах» ее изгибов.
Наконец, одна из извилин становится слишком большой, и однажды в половодье река прорывает себе новое, более короткое русло, оставив в долине старицу, не имеющую течения. Эта старица уже не имеет ничего общего с рекой, она постепенно превращается в стоячее озеро, зарастая болотной растительностью. В долине Суры, Цивиля, Бездны, Кубни очень много таких озер-стариц. Большинство из них из-за малых своих размеров, особенно глубин, так заросли болотной растительностью, что не похожи на озера. Многие озера-старицы, особенно в долине Цивиля, исчезли из-за проведенных мелиоративных работ в 60—70-х гг. XX в., уничтожения древесной, кустарниковой растительности, проводимых сельскохозяйственных работ.
До каких же пор в реке продолжается процесс развития извилин?
Каждая река, увеличивая извилистость, удлиняет свой путь и тем самым уменьшает уклон русла. Если же уменьшается уклон реки, то, следовательно, замедляется скорость ее течения. Это уменьшение скорости может дойти до такого предела, когда река даже на закруглениях уже не в состоянии размывать русло. Образование извилин, поэтому прекращается, и в жизни реки наступает устойчивое состояние извилистости. Когда мы смотрим с берега на реку, то наблюдаем только водную поверхность. Она может быть гладкой и спокойной, может скользить мимо нас широким потоком, закручивая струи в быстрые спирали и водовороты, а может бурлить и пениться над невидимыми препятствиями.
Почему так по-разному ведет себя вода? Что скрывается на речном дне? Если бы нам удалось откачать воду и посмотреть, как устроено дно реки, мы увидели бы, что оно состоит из сплошного чередования глубоких мест (плесов) и мелей (перекатов). Плесы обычно располагаются на изгибе реки у вогнутого берега, а перекаты — на переходах от одного изгиба к другому. Под крутым берегом на дне могут скрываться глубокие ямы-омуты. Много глубоких омутов на реках Сура, Цивиль, Кубня, Бездна. Например, на Суре такие омуты встречаются в районе Красного и Княжеского яров, на Цивиле — омуты Свистящий, Матрены, Большой, Красный в районе д. Убеево Красноармейского района.
Глубина плесов неодинакова и зависит от крутизны речных извилин. Ученые-гидрологи установили несколько закономерностей:
1. Чем круче изгиб, тем больше глубина плеса.
2. Если кривизна реки изменяется плавно, точно так же плавно изменяется и глубина. Резкие изменения в поворотах реки соответствуют резким изменениям глубин.
3. Самое глубокое место плеса по отношению к наиболее крутой части изгиба находится вниз по течению, на четверть расстояния длины переката с плесом.
4. Долина самых больших глубин реки (стрежень) проходит вдоль вогнутых берегов; отмели с небольшой глубиной располагаются в реке вдоль выпуклых берегов.
5. Перекаты и плесы продвигаются по течению подобно излучинам рек, но все же заметные деформации имеют место обычно на определенных участках реки. Перекаты являются серьезным препятствием для судоходства на реке Сура между городами Шумерля и Алатырь.
6. Раньше, до строительства Чебоксарского водохранилища, они являлись препятствием для судоходства даже на Волге. До строительства каскада водохранилищ на Волге от Рыбинска до Астрахани насчитывалось 370 перекатов, которые требовали дноуглубительных работ.
