Зимняя межень¶

Зимняя межень — это ежегодно повторяющийся период низкой водности реки, приходящийся на зимний сезон, когда основным источником питания водотока преимущественно являются подземные воды. В этот период наблюдается устойчивое снижение уровня и расхода воды, минимальное для данного времени года.

Зимняя межень характерна для рек умеренного и субарктического климатических поясов, где устанавливается устойчивый снежный покров и происходит промерзание почвы. В отличие от летней межени, которая может быть вызвана засухой, зимняя межень обусловлена прекращением поверхностного (дождевого и талого) питания и переходом реки на подземное питание, которое также может быть существенно сокращено из-за промерзания водоносных горизонтов.

¶Гидрологическая характеристика

Зимняя межень начинается после окончания осеннего паводка и установления ледостава. Её продолжительность и выраженность зависят от климатических условий региона, степени промерзания почвы, глубины залегания подземных вод и водности реки.

Основные признаки зимней межени:

• Снижение расхода воды. Расход воды в реке достигает минимальных годовых значений (или значений, близких к ним). Для малых рек и ручьёв в суровые зимы возможно полное перемерзание (промерзание до дна).
• Понижение уровня воды. Уровень воды в реке падает, обнажаются мели, перекаты, береговая линия отступает.
• Устойчивый ледяной покров. Река покрыта льдом, что изолирует водную массу от атмосферы и ограничивает поступление кислорода.
• Преобладание подземного питания. Вода поступает в русло исключительно за счёт разгрузки подземных вод (грунтовых, межпластовых, карстовых). В районах многолетней мерзлоты подземное питание зимой может полностью прекращаться.

¶Факторы, влияющие на зимнюю межень

1. Климатические условия. Продолжительность и суровость зимы, мощность снежного покрова, глубина промерзания почвы. В регионах с холодными и малоснежными зимами межень более продолжительная и глубокая.
2. Геологическое строение. Характер горных пород, слагающих бассейн реки. Наличие трещиноватых пород или карстовых пустот способствует более интенсивному подземному питанию, что смягчает межень. Водоупорные глинистые породы, наоборот, ухудшают питание.
3. Размер реки. Крупные реки (Волга, Лена, Обь) имеют большую водность и значительный запас подземных вод, поэтому зимняя межень у них выражена слабее, чем у малых рек. Малые реки и ручьи могут перемерзать полностью.
4. Антропогенный фактор. Забор воды на орошение, промышленные и бытовые нужды, регулирование стока плотинами, сброс тёплых вод (например, от ГРЭС) — всё это может существенно изменять естественный ход зимней межени.
5. Наличие многолетней мерзлоты. В зоне многолетней мерзлоты подземные воды зимой практически не поступают в реки, поэтому зимняя межень там наиболее глубокая и продолжительная. Реки могут перемерзать на несколько месяцев.

¶Значение и последствия

Зимняя межень имеет важное экологическое и хозяйственное значение.

¶Экологическое значение

• Выживание водных организмов. В период зимней межени в реке резко снижается содержание растворённого кислорода (из-за ледяного покрова и прекращения фотосинтеза). Это приводит к заморам рыбы и других гидробионтов. Особенно уязвимы малые реки с низким расходом воды.
• Формирование ледового режима. Устойчивый ледяной покров защищает водную толщу от дальнейшего выхолаживания, но одновременно изолирует её от атмосферы.
• Регулирование стока. Зимняя межень является естественным регулятором водного режима, определяя объём воды, который будет аккумулирован в русле к началу весеннего половодья.

¶Хозяйственное значение

• Водоснабжение. В период зимней межени резко снижается доступность воды для населённых пунктов, промышленных предприятий и сельского хозяйства. Особенно остро проблема стоит в регионах с маловодными реками.
• Судоходство. На многих реках в период зимней межени судоходство прекращается из-за низких уровней воды и ледостава.
• Гидроэнергетика. Работа гидроэлектростанций в зимнюю межень ограничена из-за снижения расхода воды. Для обеспечения выработки электроэнергии требуется накопление воды в водохранилищах.
• Рыболовство. В период зимней межени рыболовство затруднено из-за низкой активности рыбы и ледостава. В то же время, это период подлёдного лова.

¶Примеры зимней межени на реках России

• Река Волга. Зимняя межень на Волге обычно продолжается с декабря по март. Расход воды в нижнем течении снижается до 2000–2500 м³/с (против 7000–8000 м³/с в половодье). Уровень воды падает на 1–2 метра.
• Река Лена. Зимняя межень на Лене очень продолжительная (с октября по май) и глубокая. Расход воды в нижнем течении снижается до 500–800 м³/с, а в отдельные годы — до 200–300 м³/с. Река перемерзает на многих участках.
• Река Обь. Зимняя межень на Оби длится с ноября по апрель. Расход воды в нижнем течении падает до 1000–1500 м³/с. В верховьях реки возможны перемерзания.
• Малые реки средней полосы России. Для них характерна короткая, но глубокая зимняя межень. Многие ручьи и малые реки (например, притоки Оки, Москвы-реки) в суровые зимы полностью перемерзают, что приводит к гибели водной фауны.

¶Критика и современные тенденции

В последние десятилетия под влиянием глобального потепления климата наблюдается изменение характеристик зимней межени. В ряде регионов России (особенно в европейской части) отмечается сокращение её продолжительности и уменьшение глубины (минимального расхода воды). Это связано с более поздним установлением ледостава, более тёплыми зимами и увеличением доли жидких осадков (дождей) зимой.

С другой стороны, в некоторых регионах Сибири и Дальнего Востока, где зимы становятся более суровыми, зимняя межень может, наоборот, усиливаться. Кроме того, антропогенное воздействие (забор воды, регулирование стока) часто усугубляет естественные процессы, приводя к более глубоким и продолжительным меженевым периодам.

Изучение зимней межени является важной задачей гидрологии, так как она напрямую влияет на водоснабжение, экологию рек и безопасность гидротехнических сооружений. Прогнозирование её параметров необходимо для планирования хозяйственной деятельности и предотвращения негативных последствий (заморы, перемерзание водозаборов).

¶Источники

• Государственный гидрологический институт (ГГИ). Справочник по водным ресурсам России.
• Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология. — М.: Высшая школа, 2005.
• Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 1-20. — Л.: Гидрометеоиздат, 1966–1975.
• Коронкевич Н.И. Водный баланс и водный режим рек России. — М.: Наука, 2003.
• Материалы Росгидромета (Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды).