Scurgerea apei raurilor

1. Alimentarea raurilor

Apa fluviilor provine din 2 surse majore de suprafata si subterana. In medie apele de suprafata participa la alimentarea raurilor cu 65-70 %, iar cele subterane cu 30-35 %.

A) Alimentarea raurilor din surse de suprafata. Aceste surse sunt reprezentate de apele din precipitatii si de cele provenite din topirea zapezilor si ghetarilor.

* alimentarea raurilor din ploi este caracteristica zonelor calde si celor temperate. In zonele ecuatoriale si subtropicale, unde ploua mult raurile au o alimentare exclusive pluviala si prezinta debite bogate (Congo, Zair, Amazon).

In regiunea tropicala sursele puviale sunt cele dominante si predomina in sezonul ploios. In zonele temperate alimentarea din ploi se realizeaza vara, iar iarna din topirea zapezilor.

* alimentarea raurilor cu apa provenita din topirea zapezilor se intalneste in zonele temperate si reci. Debitul marilor rauri creste la inceputul primaverii in urma topirii zapezilor incepand de la izvoare spre varsare ( raurile Mackenzie, Ottawa, Lena, Enisei, Obi).

* alimentarea raurilor cu apa provenita din topirea ghetarilor si a zapezilor permanente este specifica raurilor din regiunile montane inalte (peste 3000 m) din zona temperata. O alimentare predominant din ghetari au raurile mari din Asia Centrala: Amudaria si Sardaria, si raurile cu obisii in Muntii Caucaz ( Terk, Kuban).

B) Alimentarea raurilor din surse subterane. Este asigurata de apele freatice si de cele de adancime. In regiunile calcaroase reprezinta 40-50%.

2. Factorii scurgetii raurilor

A) Conditiile cliamtice sunt reprezentate de precipitatii, evaporatie si temperatura aerului. Acestea pot reprezenta factori favorizanti sau limitativi ai scurgerii raurilor.

* precipitatiile reprezinta principala sursa de alimentare a raurilor. Pentu masurarea cantitatilor de apa se utilizeaza pluviografe si pluviometer cu ajutorul carora sunt calcalati indicii pluviometrici: recipitatiile zilnice, lunare, anuale, multianuale, precipitatii maxime in 24 de ore. * evapotranspiratia determina reducerea debitelor. Pe spatial unui bazin hidrografic au loc mai multe categorii de evaporare: la suprafata apei, a solului, a zapezii, a ghetii, a vegetatiei. La nivelul unui bazin hidrografic se poate determina evapotranspiratia medie multianuala prin metoda bilantului, ca diferenta intre valorile medii multianuale ale precipitatiilor si ale scurgerii, toate exprimate in mm.

* temperatura aerului influenteaza scurgerea raurilor in mod indirect, prin rolul sau in procesul evapotranspiratiei si in producerea fenomenelor de inghet la nivelul solului si al apei. B) Conditiile geologice prin compozitia petrografica, inclinarea stratelor, tectonica, grad de fisurare influenteaza scurgerea

1

apelor din precipitatii pe versanti, distributia si circulatia apelor subterane si prin aceasta alimentarea raurilor. C) Relieful actioneaza asupra scurgerii raurilor direct si indirect. Direct prin intermediul morfologiei, gradului de fragmentare si pantelor, care in regiunea montana favorizeaza concentrarea si deplasarea rapida a apelor. Bazinele dezvoltate pe versantii vestici au o scurgere mai bogata decat cele suprapuse versantilor cu alte orientari. Prin altitudine, relieful determina zonalitatea verticala a conditiilor climatic, edifice si de vegetatie influentand indirect scurgerea raurilor.

D) Invelisul edafic prin structura, textura, temperatura, grad de saturatie in apa, actioneaza asupra proceselor de infiltratie, evapotranspiratie, scurgere de suprafata. Solurile nisipoase favorizeaza infiltratia, in timp ce cele argiloase (saturate de apa) genereaza o scurgere activa.

E) Vegetatia imprima scurgerii apei o mai mare uniformitate in timp, evidentiata de atenuarea scurgerii maxime si de sporirea celei minime. Un rol deosebit pentyru circuitul hidric il are padurea.

F) Factorul uman, prin activitatile pe care le desfasoara contribuie direct sau indirect la influentarea de scurgere a raurilor. Direct influenteaza prin: realiozarea de baraje si lacuri de acumulare, irigarea terenurilor, amenajari piscicole, desecari, exploatarea de material de constructie din albiile raurilor. Cea mai importanta actiune indirect cu efecte negative o reprezinta defrisarea padurilor, care a dus la accelararea scurgerii si favorizarea producerii viiturilor, asociate cu o eroziune intensa.

3. Modalitati de exprimare a scurgerii apei raurilor.

Scurgerea apei se exprima prin debitul de apa (Q)= cantitatea de apa care se scurge prin sectiunea active aunui rau intr-o unitate de timp si se exprima in m³/s sau l/s.

Cantitatea de apa transportata de rauri intr-o perioada de timp se exprima sub forma volumului (W) in m³/s si reprezinta produsul dintre debitul de apa si timpul considerat.

Debitul lichid specific (q) reprezinta cantitatea de apa care se scurge in unitatea de timp pe o suprafata. Se exprima in l/s.km².

Stratul de apa scurs (h) este echivalentul grosimii stratului de apa uniform distribuit pe suprafata bazinului, intr-un timp considerat si se exprima in mm. Coeficientul de scurgere indica raportul dintre cantitatea de apa scursa intr-o anumita perioada de timp si cea a precipitatiilor cazute pe o suprafata si care au determinat scurgerea respectiva. Bogatia scurgerii poate fi aflata si prin coeficientul modul sau de debit (K), care se obtine impartind valoarea debitului la debitul mediu multiannual.

2

4. Tipurile de scurgereScurgerea medie se determina pe baza masurarii debitelor lichide, prin medierea

aritmetica a valorilor lor zilnice, lunare, anuale pe o perioada cat mai indelunagata (cel putin 20 de ani). Prezinta importante variatii temporale si spatiale.

Variatiile spatiale sunt determinate de ansamblul factorilor ce intervin in formarea sa, indeosebi de zonalitatea altitudinala a conditiilor fizico-geografice. Pe teritoriul Romaniei valorile scurgerii medii oscileaza intre 1-2 si mai putin de 1 l/s.km². (sub 25 mm) in sudul si estul Campiei Romane si in Dobrogea si peste 30-40 l/s.km² (1000 mm) pe crestele cele mai inalte ale Carpatilor.

Variatia temporala este generata de neuniformitatea si caracteristicile conditiilor climatic care actioneaza asupra surselor de alimentare.

* variatia scurgerii in timpul anului este direct dependent de regimul pluviometric. In zonele ecuatoriale precipitatiile bogate si relative uniforme in timp determina debite bogate pe tot parcursul anului cu diferente reduse de la o luna la alta. In regiunile tropicale exista variatii accentuate ale debitelor de la sezonul umed la cel cald. Multe rauri seaca in sezonul secetos. In zona temperate oscilatiile scurgerii medii in timpul anului sunt determinate de conditiile pluviometrice si termice ale celor 4 anotimpuri. In regiunile reci exista debite bogate in sezonul de vara si extreme de reduse in cel de iarna, cand scurgerea poate inceta datorita inghetului complet al apei. In Romania raurile transporta cel mai bogat volum de apa primavara (40%), iar cel mai redus toamna (14,3%). Vara este de 27% si iarna de 20%.

* variatia scurgerii de la un an la altul este reflexul modificarilor conditiilor climatice la scara interanuala.

Scurgerea maxima este consecinta alimentarii bogate rezultate din topirea zapezilor si din precipitatiile abundente. Alaturi de factoii climatici la formarea scurgerii maxime participa si: suprafata si forma bazinului de receptie, gradul de umezire, temperatura si permeabilitatea solului, vegetatia, prezenta unitatilor lacustre, unele activitati antropice ( despaduriri, amenajari hidrotehnice).

Scurgerea minima prezinta implicatii practice majore, deoarece ofera masura utilizarii apelor raurilor in conditii naturale.

5. Fenomenele hidrologice extreme

Viiturile reprezinta momente de varf in evolutia scurgerii apei unui rau. Ele se caracterizeaza prin cresteri spectaculoase, deosebit de rapide ale nivelului apei si implicit a debitului, pana la atingerea unui maxim, dupa care urmeaza scaderea, de asemenea rapida, a apelor care revin la parametrii normali de scurgere. Se produc ca urmare a unor ploi torentiale cu intensitati si strate de ape mari, a topirii rapide a zapezii sau cele 2 combinate. In perioadele de inghet, scurgerile de sloiuri pot provoca baraje natural care blocheaza scurgerea, generand cresteri de nivel in spatele acestora sau scurgeri puternice in momentul rupturii. Prin defrisarea

3

padurii si lucrarea necorespunzatoare a terenurilor in panta, omul contribuie indirect la favorizarea viiturilor.

Etiajul este faza de scurgere cea mai redusa din timpul anului, caracterizat prin cele mai reduse debite si niveluri.

Secarea raurilor este consecinta factorilor climatic si litologici. Un rol important il au secetele meteorologice, care determina disparitia alimentarii pluvial, dar si reducerea pana la epuizare a rezervelor de apa subterana pe care le intercepteaza raurile. In timpul iernii temperaturile extreme de reduse si persistente pot conduce la inghetarea totala a apei (seceta de iarna)- fenomen caracteristic raurilor mici din zona temperate sau unor fluvii ce traverseaza zonele reci. Formatiunile litologice favorizeaza infiltratia apelor si in lipsa alimentarii superficiale suficiente se produce pierderea totala a apei din rau. Aceste situatii apar frecvent in zonele carstice si in cele desertice.

6. Regimul hidrologic al raurilor

Evidentiaza succesiunea fazelor sau periodelor caracteristice ale scurgerii apei intr-un an. La raurile din Romania se remarca 4 perioade.

* perioda de iarna, pe rauri se instaleaza n regim cu niveluri minime care formeaza perioda apelor mici de iarna. Datorita unui proces de incalzire timpurie asociat cu ploi bogate de iarna se pot produce viituri de iarna.

* perioada de primavara, se caracterizeaza prin ape mari pe fondul carora au loc adesea viituri datorita precipitatiilor bogate combinate cu topirea zapezilor.

* perioada de vara, in prima parte se caracterizeaza prin precipitatii bogate, care genereaza ape mari sau chiar viituri. Din iulie precipitatiile sunt foarte reduse cantitativ, iar evapotranspiratia este intensa- ca urmare apar apele mici de vara.

* perioada de toamna, se caracterizeaza prin ape mici si chiar secari in prima parte si ape mari in a doua parte, cand pe fondul precipitatiilor bogate pot avea loc viituri.

7. Bilantul hidrologic al raurilor

Bilantul hidrologic al unui bazin de receptie exprima relatia dintre cantitatile de apa intrate si cele iesite de pe suprafata sa. Intr-o anumita perioda de timp pe teritoriul unui bazin pot patrunde cantitati de apa din urmatoarele surse: precipitatii, aport subteran din teritoriile vecine, condensarea vaporilor din atmosfera la suprafata scoartei. In acceasi perioada din cuprinsul bazinului se pot pierde cantitati de apa prin: scurgere superficiala, scurgere subterana, evaporatie globala.

4