СТОК

СТОК, движение воды атмосферных осадков по поверхности земли и подземным путям с повышенных мест в пониженные. Речной сток (водоносность реки) - количество воды, поступающее в реку из разных источников питания и протекающее по ней в определённом поперечном сечении за известный промежуток времени.

Общая величина С., его распределение во времени и по территории зависят от многочисленных факторов - естественных и искусственных. К первым относятся климат, почвенно-геологические условия, растительность, озёрность, заболоченность, густота речной сети, размер, рельеф и форма бассейна. Решающими из естественных факторов считаются климатические условия, среди них главная роль принадлежит атмосферным осадкам и испарению, непосредственно влияющим на прибыль и убыль воды в бассейне.

Поверхностный С. сопровождается впитыванием (инфильтрацией) воды в почву, величина к-рого зависит от характера почвы и уменьшается по мере насыщения её водой.

По исследованиям Н. Е. Долгова (на юге УССР) и С. И. Небольсина (в Московской обл.), поверхностный сток в летний период наступает только при интенсивности дождя 0,5 мм/мин. и при общей сумме выпавшего слоя осадков не меньше 15 мм. Более слабые осадки полностью впитываются в почвогрунт, не давая поверхностного стока. В лесу, где имеется лесная подстилка, обладающая большой поглощающей способностью, поверхностный С. отсутствует даже при величине суточных осадков до 44 мм (по А. Д. Дубаху). Так. обр., только нек-рая часть (по имеющимся наблюдениям, ок. 7,8%) дождевых осадков являются стоко-образующими.

При таянии снега может задерживаться на месте без стока слой воды в 10 - 30 мм и более (по В. Д. Комарову). Инфильтрация при таянии снега меньше, чем при дождях, что объясняется наличием в это время промёрзшего почвогрунта и ледяной корки. Поэтому коэф-т стока от снеготаяния обычно больше, чем от дождей; однако в юж. р-нах иногда при затяжной весне, малых запасах снега на слабо промёрзших грунтах С. от снеготаяния может вовсе отсутствовать, вследствие чего пруды в такие годы не заполняются водой.

Растительность вызывает замедление поверхностного С. и увеличивает просачивание вод в почву. Особенно сильно уменьшает поверхностный С. лес, затем луг и пашня. При отсутствии растительного покрова поверхностный С., особенно при ливнях и интенсивном снеготаянии, может привести к смыву и размыву почвы (см. Эрозия, Наносы).

Человек своей деятельностью может изменить не только непосредственно естественный С., но самые факторы стока; речной С. регулируют сооружением водохранилищ, строительством прудов и водоёмов, созданием искусственного подпора воды с помощью плотин, шлюзов, изъятием воды из рек или добавлением воды из одного бассейна в другой. Примерами прямого воздействия на речной С. в невиданных ранее масштабах служат гидротехнические сооружения (Цимлянское водохранилище на Дону, водохранилища на Волге при Куйбышевской и Сталинградской ГЭС, Каховское водохранилище на Днепре). Деятельность человека в бассейнах рек весьма значительно влияет на режим С. Вырубка лесов увеличивает неравномерность распределения С. в течение года. Массовое облесение приводит к обратным результатам. Зяблевая вспашка и снегозадержание способствуют накоплению снега на определённой территории, препятствуя сдуванию его в пониженные места; это приводит к замедлению поверхностного С. и усилению инфильтрации в почву. Пахота поперёк склонов создаёт дополнительные неровности рельефа, мешающие движению воды по поверхности. Полезащитные лесонасаждения, правильные севообороты, а также систематическое снегозадержание заметно изменят ход процессов стока и режима рек в направлениях, выгодных для всего народного хозяйства и с. х-ва. Они уменьшают среднемноголетний поверхностный С., увеличивают подземный С., выравнивают весь сток в течение года, сокращают потери на испарение из прудов и водоёмов, существенно снижают заиливание водохранилищ.

Сток измеряется в кубических единицах (млн. м3 или км3). Расход воды, т. е. объём речного С., отнесённый к 1 сек., измеряется в кубических метрах в сек. (м³/сек) или литрах в сек. (л/сек). Применяются также и другие характеристики стока: высота слоя стока (мм) - частное от деления объёма С. за известный период на площадь бассейна; модуль стока - секундное значение С, отнесённое к единице площади бассейна (л/сек/км², м³/сек/км², л/сек/га); коэффициент стока - безразмерная величина, показывающая отношение объёма С. за определённый период к количеству осадков, обусловливающих С. за этот период; модульный коэффициент - безразмерная величина, выражающая отношение объёма С. за год или за часть года к среднемноголетнему значению С. для этого же периода, или величину стока в долях от среднемноголетнего его значения. Среднемноголетний модуль С. называется нормой стока. Иногда нормой С. считают также среднемноголетнее значение слоя С. или среднемноголетний расход воды.

Характеристики С. могут определяться для года, сезона, месяца, для периода половодья и т. д. В соответствии с этим различают норму годового, сезонного, месячного стока и т. д. Значения характеристик С. можно наиболее надёжно получить по данным непосредственных наблюдений на протяжении достаточно длительного периода, больше 20 - 25 лет. Эти наблюдения состоят в основном из измерений уровней и расходов воды в реках. При наличии наблюдений для периода меньшей длительности или при полном их отсутствии чаще всего пользуются приближёнными приёмами: картами изолиний нормы С. и эмпирическими формулами.

Норма годового С. на равнинных пространствах СССР плавно уменьшается с севера на юг, а также по мере удаления вглубь континента, за исключением отдельных небольших р-нов, резко выделяющихся своими местными условиями стока. В горных р-нах норма С., при прочих равных условиях, выше, чем на равнинах. Ср. значение нормы годового стока в СССР составляет 6 л/сек/км² и колеблется от нуля в Кара-Кумах до 100 - 120 л/сек/км² на юго-западном склоне Большого Кавказского хребта.

Сток колеблется из года в год и внутри года. Основной причиной изменчивости годового С. служат колебания климатических факторов, в частности атмосферных осадков и температурных режимов. Для практических расчётов обычно требуется определять значения С. заданной обеспеченности, т. е. таких его значений, равных к-рым или больше к-рых может наблюдаться не меньше 1 раза в течение определённого числа лет, напр. не меньше 1 раза в 100 лет (обеспеченность 1%), в 20 лет (обеспеченность 5%), в 4 года (обеспеченность 25%) и т. д. В простейших случаях, при числе лет наблюдений не меньше 15 - 25, обеспеченность годового стока определяют по формуле р= (^m/_n+1)·100, где р - обеспеченность в процентах, m - порядковый номер величины годового С. при расположении ежегодных его значений в убывающем порядке, n - число лет наблюдений.

Более совершенными приёмами для определения обеспеченности годового С. считаются методы математической статистики.

Распределение С. внутри года связано со сменой времён года, условиями погоды внутри каждого из них, физико-географическими особенностями бассейна и деятельностью человека. Многие водохозяйственные задачи не м. б. разрешены при естественном внутригодовом распределении стока. В таком случае прибегают к искусственному его перераспределению (регулированию) путём накопления воды в водохранилищах и изменения факторов С. мероприятиями по преобразованию природы.

Из характерных расходов воды особо важны максимальные и минимальные расходы. Максимальные расходы определяют размеры отверстий гидротехнических сооружений, мостов, высоту валов для защиты от наводнений и т. д. Наиболее надёжно величины максимальных расходов определяются по данным фактических наблюдений и измерений. При отсутствии наблюдений максимальные расходы вычисляются по общим или региональным эмпирическим формулам, к-рых существует очень много. Минимальные расходы приурочены к концу лета или концу зимы; в период их прохождения реки питаются обычно только подземным С. В летнее время при отсутствии или малых размерах С. некоторые реки могут полностью пересыхать.

В речной воде всегда содержатся твёрдые частицы грунта и органических веществ, к-рые переносятся водой или вновь отлагаются в русле (см. Наносы).

М. Лейвиков

Литература: Давыдов Л., Водоносность рек СССР, ее колебания и влияние на нее физико-географических факторов, Л., 1947; Костяков А., Основы мелиораций, 5 изд., М., 1951; Крицкий С. и Менкель М., Гидрологические основы речной гидротехники, М.- Л., 1950; Лейвиков М., Метеорология, гидрология и гидрометрия, М., 1949; Огиевский А., Гидрология суши (Общая и инженерная), 3 изд. (4-е с укр. текста), М., 1952 [переплет: 1951]; Поляков Б., Гидрологические расчеты при проектировании сооружений на реках малых бассейнов, 2 изд., М.-Л., 1948; его же, Гидрологический анализ и расчеты, Л., 1946; Соколовский Д., Гидрологические и водохозяйственные расчеты при проектировании малых ГЭС, Л., 1946.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 4 (П - С)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, М. 1955, с. 670.