Підручник з Природничих наук. 2 частина. 10 клас. Гільберг - Нова програма

ВОДИ СУХОДОЛУ

На суходолі вода є майже скрізь: під землею, високо в горах, у пустелях і на рівнинах. Вона сконцентрована в річках, озерах, болотах, льодовиках, підземних водах та штучно створених людиною водоймах. Не всі води суходолу прісні, є солоні озера й джерела.

Річки — важливе джерело прісних вод суходолу. Річки різняться за розмірами, глибиною, швидкістю течії. Більшість з них — це середні, малі й зовсім малі річки. Великих річок довжиною понад 1000 км усього понад п’ятдесят. Загальна протяжність їхніх русел становить 180 тис. км, а площа водозбору охоплює майже половину суходолу. Річки течуть у тектонічних пониженнях рельєфу, формуючи річкові долини. Вони можуть змінювати напрямок течії, утворивши нові русла.

Річка — природний водний потік, що тече в зробленому ним поглибленні — постійному природному руслі — та поповнюється завдяки поверхневому й підземному стокам з його басейну.

Топ-10 найбільших річок у світі за версією Вікіпедії (мал. 6.14).

Річка Ніл (з Кагерою). Довжина — 6671 км, розташування — Африка

Річка Амазонка (від витоку р. Мараньйон). Довжина — 6400 км, розташування — Південна Америка. Найбільша річка у світі

Річка Міссісіпі (Міссурі). Довжина — 6420 км, розташування — Північна Америка (США)

Річка Янцзи. Довжина — 5800 км. Розташування — Азія (Китай)

Річка Об (з Іртишем). Довжина — 5410 км, розташування — Азія (Росія, Казахстан)

Річка Хуанхе. Довжина — 4845 км розташування — Азія (Китай)

Річка Міссурі. Довжина — 4740 км, розташування — Північна Америка (США)

Річка Меконг Довжина — 4500 км розташування — Азія

Річка Амур (з Аргунью). Довжина — 4440 км, розташування — Азія (Росія, Китай)

Річка Лена. Довжина — 4400 км, розташування — Азія (Росія)

Мал. 6.14. Найбільші річки світу

Дніпро — найбільша річка України. Її довжина — 2201 км, площа — 504 тис. км2. Річка перетинає території 3-х держав — Росії (протяжність 485 км), України (близько 115 км) та Білорусі (близько 595 км).

Мал. 6.15. Реве та стогне Дніпр широкий. Тарас Шевченко1. «Причинна»

Річка має витік — місце, звідки вона починається, і гирло — місце безпосереднього її впадання у водойму, яка її приймає (озеро, море, річка). Гирло може розгалужуватися, утворюючи дельту річки. Річка, що впадає в океан, утворює естуарій — великий простір змішування річкової й морської води. Ділянку суходолу, якою тече річка, називають руслом. Головна річка та її притоки утворюють річкову систему.

Важливою характеристикою річки є її падіння — різниця між висотою витоку та гирла річки. Відношення величини падіння до довжини річки — це її похил. Падіння й похил річки визначають і на окремих її ділянках, зокрема, під час проектування й будівництва гідротехнічних споруд, мостів тощо. Залежно від того, гірська річка чи рівнинна, її падіння, похил, швидкість течії та розмивна сила будуть різними. На рівнинах річки мають незначні похили й тому течуть повільно, на відміну від гірських річок, де похил може бути значним і тому їхня течія досить стрімка, наприклад, похил річки Чорний Черемош становить 14 м на 1 км.

1 Тарас Григорович Шевченко (1814-1861), Україна.

Об’єм води, що протікає через поперечний (живий) переріз річки за певний час, називають витратами річки. Вони залежать від клімату й пов’язані з переважаючим типом живлення річки. Витрати річки неоднакові протягом року, максимум спостерігають під час повені або паводка. Так, у помірних широтах найбільшими витрати води бувають навесні, коли тануть сніги та крига (снігове живлення). В областях з мусонним типом клімату паводки пов’язані з літніми дощами (дощове живлення), гірські річки переповнені водою під час танення льодовиків улітку (льодовикове живлення).

Під час руху на поверхні Землі вода виконує роботу: як будівельну, так і руйнівну. Руйнівну роботу називають річковою ерозією, а будівельну — акумуляцією. Їх об’єднує транспортування відокремленого потоком матеріалу. Процес руйнування, перенесення й відкладання твердого матеріалу триває безперервно впродовж мільйонів років. Річкова вода переносить незначну кількість наносів масою (у середньому) 0,6 г/л. Та за рік річка виносить в океан тверді речовини масою 1,8 • 1016 г і розчинені масою близько 3 • 1015 г. Увесь твердий матеріал, який переносить річка, називають твердим стоком. Найбільший цей показник у таких річок: Хуанхе, Ганг, Брахмапутра, Янцзи, Інд, Іраваді, Меконг, Міссісіпі та Амазонка.

Унаслідок роботи річок змінюються річкові долини. Вода розмиває гірські породи й поглиблює русло. Гірські річки утворюють вузькі та глибокі долини — каньйони, ущелини, тіснини. На рівнинах, де річки течуть повільно, вони переважно розмивають береги. Долини річок стають ширшими, а береги — пологими.

Повінь — збільшення обсягу води в річці й значне піднесення її рівня, щорічно повторюване в певну пору року. Повені супроводжують людство з найдавніших часів. До наших днів дійшли відомості про катастрофічні розливи Хуанхе в 2297 році до н. е. та Ніла приблизно 3 тис. років тому. Та якщо раніше ці стихійні лиха були рідкісними, то нині частота та обсяги завданої ними шкоди стрімко зростають. За кількістю повеней перше місце посідає Азія, а з усіх країн світу найбільше потерпає від повеней Бангладеш, де рівнинні території, затоплювані Гангом, Брахмапутрою, Меконгом і невеликими річками, становлять майже 2/3 усієї площі країни.

Озера. Озером називають будь-яке велике за площею замкнуте природне заглиблення на поверхні Землі, заповнене водою. За способом утворення озерні улоговини поділяють на кілька типів: загатні, залишкові, тектонічні, вулканічні, льодовикові, карстові, лиманні, озера-стариці. Загатні озера утворилися в результаті перегородження русла річки, обвалу або осипання гірських порід у долину річки (Сарезьке). Залишкові озера є залишками давніх морів і океанів (Каспійське, Аральське). Улоговини тектонічних озер виникли в результаті горотвірних процесів (Танганьїка, Байкал, Тітікака). Улоговини вулканічних озер розташовані в кратерах згаслих вулканів. У заплавах річок часто трапляються озера- стариці — залишки колишніх річкових русел. Льодовикові озера утворилися на місці западин, де лежали льодовики (Великі Озера).

Мал. 6.16. Хіт-парад найбільших озер у світі: а — найбільше за площею — Каспійське. Через свої величезні розміри воно набуло статусу моря; б — Найглибше чисте озеро на планеті — Байкал. Його довжина становить 620 км, а ширина — 31-75 км; в — найбільше за розмірами прісноводне озеро Верхнє, яке є найглибшим, найбільшим і найхолоднішим у системі Великих Озер

За концентрацією розчинених речовин озера поділяють на прісні (солоність менше 1 %), солоні (солоність 1-47 %), мінеральні (солоність понад 47 %). Якщо з озера витікає річка, то таке озеро називають стічним. У посушливих районах трапляються озера, з яких річки не витікають, тому їх називають безстічними (Велике Солоне озеро). У таких озерах вода зазвичай солона.

Під дією вітру в озерах формуються поверхневі течії, відбувається підняття глибинних вод і природна циркуляція. В озерній воді розчинені різні гази, насамперед кисень, азот, вуглекислий газ, а також є сірководень, метан тощо. Озера зникають досить швидко, протягом десятків років. Цей процес відбувається внаслідок заповнення озера наносами, накопичення солей, що випали в осад, заростання його рослинністю. Іноді озера зникають миттєво, під час катастрофічних стихійних явищ.

Болота. Це області суходолу, для яких характерні надлишкове зволоження, застійний або слабопроточний режим вод і гідрофітна рослинність. Вони охоплюють близько 2 % поверхні суходолу. Обсяг болотних вод світу вп’ятеро перевищує разовий об’єм води в річках. Виникнення боліт пов’язане як з кліматичними умовами (надлишок вологи), так і з геологічною будовою території (близькість водотривкого горизонту), що сприяють заболочуванню суходолу або заростанню водойм (мал. 6.17).

Мал. 6.17. Незвично захоплюватися красою боліт, та краєвиди деяких дійсно зачаровують: а — Велике Васюганське болото (Росія) — найбільше у світі, що за площею на 20 % більше, ніж територія Швейцарії; б — Сомине — ділянка перехідних боліт масиву Кремінне в Рівненській області (Україна)

За характером живлення болота бувають низинні, верхові та перехідні. Низинні живляться переважно ґрунтовими водами; для них характерна увігнута поверхня. Верхові болота зазвичай опуклі; їхнє основне живлення — атмосферні опади. У деяких районах помірних і субполярних широт роль водотривкого шару виконує вічна мерзлота.

Підземні води утворюються в порах, пустотах і тріщинах гірських порід у верхній частині земної кори, здебільшого завдяки просочуванню вглиб земної поверхні дощових і талих вод. Вода легко просочується крізь товщі піску, гравію, гальки. Пласти, які складаються із цих порід, називають водопроникними. Пласти гірських порід, які не пропускають воду, називають водотривкими; вони складаються з глини, граніту, пісковика, глинистого сланцю. Оскільки верхня частина земної кори має шарувату будову й шари можуть складатися як з водотривких, так і з водопроникних порід, то підземні води залягають шарами. Гірські породи, що містять воду, називають водоносними. Підземні води, які містяться у водоносному шарі, що залягає на першому водотривкому шарі, називають ґрунтовими водами. А підземні води, розміщені між двома водотривкими шарами, — міжпластовими водами.

Місце виходу ґрунтової води на поверхню називають ключем, або джерелом. Коли водоносний шар розташований між двома водотривкими і ці пласти вигнуті у формі чаші, вода в нижній частині вигину пластів перебуває під напором. Якщо пробурити в цьому місці свердловину, вода фонтануватиме. Такі виходи підземної води називають артезіанськими колодязями (мал. 6.18). Якщо підземні води мають певні фізико-хімічні властивості, які дають змогу використовувати їх для лікувальних потреб, то їх називають мінеральними.

Мал. 6.18: а — артезіанська вода; б — мінеральна вода

Мінеральні води, поширені на території нашої країни, дуже різні за якістю. Тісний зв’язок між хімічним складом води, складом порід і гідрологічними умовами дає змогу класифікувати їх. Найвідоміші типи мінеральних вод — вуглекислі, сірководневі, радонові тощо. Вуглекислі мінеральні води постійно виділяють карбон(IV) оксид. В Україні такі води поширені переважно в Карпатах і Криму, найвідоміші — «Поляна Квасова» і «Свалява». До сірководневих мінеральних вод належать води, до складу яких входить розчинений у них гідроген сульфід у кількості, не меншій 0,01 г/л. На території України сірководневі мінеральні води виявлені у Львівській (у м. Немирові і селах Шкло та Любінь Великий) та Тернопільській (у селах Настасів, Конопківка та ін.) областях, вивчені і давно використовувані. Сірководневі джерела знайдено також у Криму поблизу Феодосії, Ялти, Алушти, Сімферополя. Радонові мінеральні води здебільшого пов’язані з кислими кристалічними породами або продуктами їхнього руйнування та широко відомі на території Українського кристалічного масиву в містах Хмільнику, Житомирі, Білій Церкві, Миронівці, Знам’янці, у Приазов’ї та в інших місцях. Унікальною та широковідомою є вода «Нафтуся», яка має специфічний присмак і запах нафти. Її мінералізація становить менше 1 г/л. У цій воді виявлено органічні речовини типу фенолів, відзначено слабку радіоактивність. Поширена вода в м. Трускавці та його околицях, її застосовують для лікування нирок, печінки, сечовивідних шляхів.

Термальні води — теплі з температурою понад 20 °С — залягають у районах вулканізму, тобто в районі Вулканічного хребта в Українських Карпатах (у Закарпатській області). У світі їх широко використовують з лікувальною метою, зокрема в Україні (мал. 6.19) термальні води виявлені поблизу міста Берегово (Закарпаття).

Мал. 6.19. Серед мальовничих вулканічних гір на околиці с. Велятино (Закарпатська обл. Хустський р-н) розташований відпочинковий комплекс «Теплі води» з 10 термальними басейнами