Sieć rzeczna na Ziemi

Na naszej planecie występują obszary o bardzo gęstej sieci rzecznej, jak i tereny, na których nie ma rzek. Do głównych przyczyn tego zróżnicowania zalicza się: budowę geologiczną, warunki klimatyczne, ukształtowanie powierzchni oraz przepuszczalność podłoża.

Zróżnicowanie gęstości rzek ze względu na klimat

Jednym z etapów obiegu wody są opady atmosferyczne (deszczu i śniegu). Wraz z nimi woda dociera do powierzchni ziemi, wypełnia zagłębienia, spływa, zgodnie z siłą grawitacji, z terenów wyżej położonych do obniżeń, rzeźbiąc w podłożu koryta rzeczne. Objętość wody wypełniającej misy jeziorne i płynącej w korycie rzecznym zależy głównie od wielkości zasilaniazasilaniezasilania, o którym z kolei decydują elementy klimatu - wysokość opadów i temperatura powietrza, wpływająca na wielkość parowania. Określa się ją, mierząc np. przepływuprzepływprzepływu rzeki, wyrażany w m³/s lub km³/rok

Gęsta sieć rzeczna występuje na obszarach, gdzie opady są wysokie i częste oraz znacznie przewyższają parowanie, np. w strefie klimatów równikowych, gdzie występują największe rzeki na świecie o największych przepływach (np. Amazonka, Kongo).

RKCH7L6CUE3GH

Na mapie Ameryki Południowej zaznaczono Amazonkę wraz z dorzeczami. Płynie przez Peru i Brazylię oraz częściowo, jako rzeka graniczna, przez Kolumbię. Niektóre dorzecza to: Purus - Peru/Brazylia, Madeira - Boliwia/Brazylia, Tocantins - Brazylia, Araguaia - Brazylia (dopływ Tocantins), Rio Negro - Ameryka Południowa, Xingu - Brazylia, </Tapajós Brazylia, Guaporé Brazylia/Boliwia.

RlzNzvtS6W15a

Ilustracja przedstawia wykres średnich miesięcznych przepływów Amazonki w rejonie Óbidos na tle średnich miesięcznych sum opadów. Średnie miesięczne sumy odpadów są najwyższe w marcu - 300 milimetrów. Nieco niższe w kwietniu i w maju, najniższe w sierpniu - około 40 milimetrów. Krzywa wskazująca na średnie miesięczne przepływy ma najwyższą wartość na przełomie maja i czerwca - prawie 250 000 metrów sześciennych na sekundę. Niska wartość jest w styczniu i od października do grudnia - około 125 000 metrów sześciennych na sekundę.

Dużo rzek płynie również na obszarach górskich, gdzie płytko pod powierzchnią występują skały słabo przepuszczalne lub nieprzepuszczalne, co sprzyja powierzchniowemu odpływowi wód, zazwyczaj są to wartkie strumyki i potoki.

Natomiast słabo wykształconą siecią rzeczną odznaczają się tereny leżące w strefie klimatów suchych, gdzie parowanie wody jest znacznie większe od jej dopływu (np. Sahara, Gobi). Koryta rzek mają mniejsze rozmiary i prowadzą wodę tylko w okresie opadów. W porze suchej lub w okresach długotrwałej suszy woda zanika w części lub w całej długości biegu. W okresach tych na powierzchni terenu widoczne są suche formy dolinne o zróżnicowanych rozmiarach.

Tereny krasowe charakteryzują się podłożem zbudowanym głównie z wapieni, które łatwo rozpuszczają się w wodzie. W efekcie woda zamiast płynąć po powierzchni, wnika do podziemnych szczelin i korytarzy, tworząc system jaskiń i rzek podziemnych. Z tego powodu na obszarach krasowych występuje uboga sieć rzeczna, ponieważ większość odpływu odbywa się pod ziemią, a nie na powierzchni.

W większości stref klimatycznych wielkość zasilania zmienia się w czasie, co wpływa na okresowe zmiany wielkości przepływu. Maksymalne przepływy mogą być kilkakrotnie wyższe od średnich i setki razy większe od minimalnych.

Rzeki na kuli ziemskiej można podzielić ze względu na ciągłość zasilania, ten podział przedstawia poniższa tabela.

Charakterystyczne cechy rzek występujących w różnych strefach klimatycznych - opisy do rozwinięcia

Rzeki strefy wilgotnej klimatów równikowych

Rzeki strefy wilgotnej klimatów równikowych

Charakteryzują się stałym przepływem, wzrastającym w okresie opadów zenitalnych. W bezpośrednim sąsiedztwie równika, gdzie opady te pojawiają się przez cały rok, przepływ jest wyrównany, natomiast w strefie podrównikowej, w której deszcze zenitalne występują w porze letniej, rzeki charakteryzuje znaczna zmienność przepływu.

RBVM13BG4761Z

Wykres słupkowy z 12 kolumnami w niebieskim kolorze, każda kolumna to jeden miesiąc – po jednej dla każdego miesiąca. Najwyższe słupki w środku roku wykresu. Kolory niebieskie, wykres czytelny, prosty. Wykres wskazuje na wyraźnie letni wzrost przepływu rzeki – najwyższe wartości od maja do sierpnia (prawie 250 tys. m³/s).

RJGAURDCFTL84

Zdjęcie przedstawia rozległą powierzchnię wody, z linią brzegową w tle. Woda z przodu jaśniejsza, a dalej ciemniejsza. Z prawej strony widać brzeg z niskimi, zalesionymi wzgórzami.

R11OQ2TCJH2CX

Wykres słupkowy o wyrównanych wartościach przez większą część roku. Tło jasne, słupki niebieskie, każdy z nich przedstawia jeden miesiąc. Najwyższe wartości są w grudniu. Przepływ utrzymuje się na średnim poziomie przez cały rok, ale znacznie wzrasta w listopadzie i grudniu.

Rzeki strefy suchej i skrajnie suchej klimatów zwrotnikowych

Rzeki strefy suchej i skrajnie suchej klimatów zwrotnikowych

Charakteryzują się sezonowymi lub długookresowymi zmianami zasilania, w związku z czym prowadzą one wodę tylko w porze występowania opadów i zanikają, w części lub całości swego biegu, w okresach długotrwałej suszy. Są to rzeki okresowe i epizodyczne (nazywane w Afryce wadi/uedy, w Australii creek).

R1NNB9O8O1ZAK

Wykres słupkowy. Każdy słupek, w kolorze niebieskim, przedstawia jeden rok. Przez większą część roku słupki są bardzo niskie, z wyjątkiem sierpnia i września, wtedy zaznaczony jest wyraźnym „szczyt. Nagły skok przepływu rzeki w sierpniu (ponad 1200 m³/s) sugeruje intensywne opady w porze monsunowej. Pozostała część roku sucha – to charakterystyka klimatu monsunowego.

RLRT3UX9GLPZD

Zdjęcie wykonane przy ziemi, z widokiem na rozmyty szlak pojazdu, zalane kałuże i suchą roślinność. Kolory dominujące to brązy i beże. Horyzont lekko zamglony, niebo jasne. Rozległy, płaski teren pokryty kamieniami, piaskiem i błotem,. W tle rosną nieliczne drzewa, typowe dla sawanny lub pustyni.

RD7678ZUEC18H

Wykres słupkowy, kolumny w kolorze niebieskim przedstawiają kolejne miesiące. Widoczne są wyraźne piki w miesiącach II, III i XII. Przez większość roku przepływ utrzymuje się na bardzo niskim poziomie.

RBKME56UEGK2Q

Zdjęcie wykonane z bliska, pokazuje strumień o spokojnej wodzie, otoczony suchą roślinnością. Widoczne są kamienie w wodzie i pień drzewa po prawej stronie kadru. Dominujące kolory to żółcie, brązy i zielenie. Obszar o suchym, lecz nie całkowicie bezwodnym klimacie.

Rzeki strefy wilgotnej klimatów zwrotnikowych

Rzeki strefy wilgotnej klimatów zwrotnikowych

Położone w strefie opadów monsunowych, charakteryzują się intensywnym wzrostem poziomu wody w korytach rzecznych w czasie monsunu letniego. Wzrost przepływu w tym okresie jest także spowodowany przez topniejące śniegi i lodowce Himalajów oraz Wyżyny Tybetańskiej. W okresie zimowym, kiedy monsuny przynoszą znad kontynentu suche i zimne powietrze, koryta rzek prowadzą znacznie mniejsze ilości wody.

R1URH8ZM2V2AK

Wykres słupkowy, kolumny w kolorze niebieskim przedstawiają kolejne miesiące. Niskie wartości występują przez większość roku a gwałtowny wzrost w okresie letnim (VII–VIII).

R19RGKHG12EOC

Zdjęcie wykonane z niskiej perspektywy. Na pierwszym planie zielona roślinność, dalej zakręt rzeki z odsłoniętym żwirowym brzegiem. Niebo zachmurzone, kolory naturalne, stonowane. Rzeka o szerokim, płaskim korycie, niosąca brunatną, błotnistą wodę. Brzegi są odsłonięte, z widocznymi osadami i roślinnością trawiastą. Teren lekko pagórkowaty.

R19CHDPZ4B3AH

Zdjęcie wykonane z mostu lub nabrzeża. Na pierwszym planie fragment balustrady. Woda spokojna, brązowa, nieco zamulona. W tle pas drzew i rozległa tafla wody, niebo jasne i bezchmurne. Rzeka o bardzo szerokim korycie, woda sięga aż do odległych drzew. Teren jest płaski.

Rzeki strefy półsuchej, śródziemnomorskiej, klimatów podzwrotnikowych

Rzeki strefy półsuchej, śródziemnomorskiej, klimatów podzwrotnikowych

Charakteryzują się wezbraniami w chłodnym półroczu, co wiąże się ze wzrostem opadów w tym okresie. Jedynie w górach występują wiosenne wezbrania roztopowe. Latem stan wody znacznie się obniża, w związku ze wzrostem parowania i jednoczesnym zmniejszeniem opadów.

R1LZ5RKHX7Z6R

Wykres słupkowy, kolumny w kolorze niebieskim przedstawiają kolejne miesiące. Najwyższe wartości przepływu od stycznia do czerwca (ponad 600 m³/s), spadek w lipcu i sierpniu, ponowny wzrost pod koniec roku. Wysoki przepływ przez większość roku, z niewielkim spadkiem w porze letniej.

RQVBC2EKL5SHU

Zdjęcie zrobione z poziomu rzeki. Woda spokojna, odbijająca drzewa. Brzegi po obu stronach porośnięte zielenią. W tle błękitne niebo i dalsze partie doliny. Barwy naturalne, dominują zielenie i błękity.

Rzeki strefy wilgotnej (morskiej) klimatów umiarkowanych ciepłych

Rzeki strefy wilgotnej (morskiej) klimatów umiarkowanych ciepłych

Charakterystyczne dla tej strefy są obfite opady, równomiernie rozłożone w ciągu roku, charakteryzują się wysokimi i wyrównanymi przepływami z pewnym wzrostem w okresie zimowym. Jest on wywołany mniejszym niż w lecie parowaniem, dzięki któremu objętość odpływających wód jest większa.

R1O7RUK4HRZD7

Wykres przepływu rzecznego w ciągu roku. Wykres słupkowy w kolorze jasnoniebieskim. Oś pozioma pokazuje miesiące, pionowa – przepływ w m³/s. Najwyższe słupki na początku roku, najniższe latem. Wykres pokazuje najwyższy przepływ w lutym i marcu (około 550–600 m³/s), potem gwałtowny spadek aż do sierpnia.

R1E62JHDOQOUB

Zdjęcie panoramiczne, zrobione z mostu lub brzegu. Woda ciemna i spokojna, na jej powierzchni odbijają się chmury. W tle pasmo drzew, a nad nimi niebo z gęstymi, białymi chmurami. Rzeka płynie szerokim korytem. Brzegi rzeki porastają lasy.

Rzeki półwilgotnej strefy przejściowej klimatów umiarkowanych ciepłych

Rzeki półwilgotnej strefy przejściowej klimatów umiarkowanych ciepłych

Charakteryzują się zwykle dwoma wezbraniami w ciągu roku. Wyższe, wiosenne, związane jest z porą topnienia śniegu i lodów, niższe, letnie, z występowaniem wysokich opadów. Najniższe stany wód występują jesienią.

RRV94ECDM1C5S

Wykres z równomiernym układem słupków w kolorze niebieskim. Najwyższe wiosną, stabilne i niższe wartości latem i jesienią. Najwyższy przepływ w marcu i kwietniu (ponad 900 m³/s).

R1X5K8GJ4ZEE9

Zdjęcie wykonane z niskiego brzegu. Woda ciemnoniebieska, lekko pofalowana. Na pierwszym planie zieleń, a w tle widoczna równa linia horyzontu i błękitne niebo z pojedynczymi chmurami. Rzeka szeroka, spokojna, otoczona niską roślinnością łąkową i krzewami.

Rzeki strefy wilgotnej klimatów umiarkowanych chłodnych

Rzeki strefy wilgotnej klimatów umiarkowanych chłodnych

Charakteryzują się wyraźnym wzrostem przypływu wiosną, co jest wynikiem topnienia pokrywy śnieżnej i lodowej na rzekach, który dorównuje niekiedy rzekom strefy równikowej.

R1RTTRZVTN664

Wykres słupkowy o niebieskich kolumnach. Oś pozioma oznacza miesiące, a pionowa – przepływ w metrach sześciennych na sekundę. Najwyższy słupek przypada na czerwiec. Wykres pokazuje bardzo wyraźne zróżnicowanie sezonowe. Przepływ rzeczny osiąga szczyt w czerwcu (ponad 80 tysięcy metrów sześciennych na sekundę. W pozostałych miesiącach przepływ jest znacznie niższy, zwłaszcza zimą.

R184EKMC8ZZGJ

Zdjęcie przedstawia rzekę. Po lewej stronie widać zabudowania i drogę, po prawej – górski brzeg. Na horyzoncie wzgórza pokryte lasem i błękitne niebo z chmurami. Rzeka płynie szerokim, łagodnym korytem, otoczona jest zalesionymi wzgórzami.

R17RMSR1UBZM6

Wykres słupkowy – kolumny w odcieniach niebieskiego. Przepływ przedstawiony jest na osi pionowej, miesiące na poziomej. Przewaga średnich wartości w okresie letnim (V–VIII), równomierny spadek ku zimie. Przepływ rzeczny narasta od maja, osiągając maksimum w czerwcu (ok. 18 tys. m³/s), a następnie stopniowo maleje.

R13TK5NTM8MRS

Zdjęcie wykonane z brzegu rzeki. W pierwszym planie niska roślinność, dalej rozległa tafla spokojnej wody. Tło rozmywa się w delikatnej mgle. Kolory stonowane, dominują szarości, zielenie i błękity. Rzeka szeroka, powolna, płynąca przez równinny krajobraz. Po obu stronach niska roślinność. Brak widocznych zabudowań.

Rzeki strefy klimatów okołobiegunowych

Rzeki strefy klimatów okołobiegunowych

Charakteryzują się wyraźnym wzrostem przypływu wiosną, w okresie topnienia lodowców i płatów śnieżnych oraz powierzchniowego rozmarzania wieloletniej zmarzliny. Woda z topniejących lodowców tworzy splot licznych strumieni, zwany rzeką warkoczową. Zimą rzeki są z reguły zamarznięte i notują najmniejsze przepływy w roku.

R1RHB242U5JR8

Ilustracja przedstawia krajobraz z doliną otoczoną niskimi, bezleśnymi wzgórzami. Teren jest suchy i kamienisty, z niewielką ilością roślinności. Przez dolinę wije się płytka, rozgałęziona rzeka o jasnym korycie. Po lewej i prawej stronie rzeki stoi kilka zabudowań.

Nie wszystkie rzeki na kuli ziemskiej płyną, od źródeł do ujścia, przez jedną strefę klimatyczną. Kiedy tak się dzieje, przepływ wód na ogół rośnie z ich biegiem. Rzeki takie nazywane są autochtonicznymi, a ich przykładem jest Amazonka i Kongo. Niekiedy jednak rzeki, zwłaszcza o znacznej długości i południkowym przebiegu koryt, płyną przez różne strefy klimatyczne, o zróżnicowanych warunkach zasilania. Rzeki takie określane są mianem rzek alochtonicznych. Przykładem może być Nil, który zasilany jest w wodę w górnym biegu, w strefie klimatów równikowych. Następnie tranzytowo przepływa przez suchą strefę zwrotnikową, tracąc znaczną część swych wód na parowanie i wsiąkanie w piaszczyste podłoże (jest jedyną stałą rzeką przepływającą przez największą pustynię świata – Saharę). Uchodzi do Morza Śródziemnego w strefie klimatu podzwrotnikowego. Dlatego średni przepływ mierzony przy ujściu jest nieproporcjonalnie niski w stosunku do długości rzeki.

Systemy rzeczne

Dla hydrologa podstawową jednostką na powierzchni terenu jest zlewnia, czyli obszar, z którego wody spływają do jednego odbiornika (rzeki, jeziora albo bagna). Jeżeli zlewnia obejmuje cały system rzeczny, tzn. wszystkie wody wpadają ostatecznie do jednej rzeki głównej, wówczas obszar ten nazywamy dorzeczem. Duże rzeki mają  składające się z wielu zlewni.  Zlewnię na mapie można wyznaczyć od dowolnego punktu na rzece, tzw. profilu poprzecznego rzeki.

R15AAb8KJ9ao6

Na zdjęciu widoczny jest fragment brzegu i morza. Z morza w kierunku lądu wpływa rzeka. W końcowej części koryta rzeki oznaczono punkt X. Obszar wokół koryta rzeki to dorzecze. Na końcu koryta rzeki znajduje się mniejszy obszar - to zlewnia rzeki do profilu X.

Oprócz zlewni i dorzecza, trzecim pojęciem funkcjonującym w polskim nazewnictwie odnoszącym się do obszaru, z którego wody spływają do określonego zbiornika, jest zlewisko. To określenie stosowane jest z kolei w kontekście wód, które ostatecznie kończą swój bieg w jednym oceanie, morzu, a niekiedy w jego części - np. zalewie.

Granicę pomiędzy zlewniami wyznacza się jako linię, która oddziela wody spływające zgodnie z nachyleniem terenu i poruszające się w kierunku dwóch różnych systemów rzecznych. Linia ta nazywana jest  działem wodnym. i przebiega on zazwyczaj wzdłuż najwyższych wzniesień otaczających dorzecze. Dział wodny ma wyższą rangę, jeżeli rozdziela obszary, z których wody spływają do różnych zbiorników morskich lub jeziornych

R1C9A1K8KTPMK

Mapa przedstawia systemy rzeczne na przykładzie południowej części Afryki. Znajduje się na niej południowy kraniec kontynentu poczynając od Lusaki aż do Kapsztadu. Z prawej strony mapy znajduje się legenda. Mapa jest podzielona na nieregularne obszary. Czerwone linie oznaczają granice dorzeczy I rzędu, różowe linie oznaczają granice dorzeczy II rzędu, a pomarańczowe linie granice dorzeczy III rzędu. Czerwone punkty oznaczają miasta. Pustynia Namib i Kalahari oznaczona jest kolorem łososiowym – symbolizuje to obszar bezdopływowy. Na tym terenie znajdują się także oznaczone dwoma falistymi liniami uedy. Kolorem fioletowym i niebieskim oznaczono zlewisko Oceanu Indyjskiego. Obejmuje ono całe wschodnie wybrzeże kontynentu: Dorzecze Zambezi, Dorzecze Limpopo, okolice Lusaki, Harare, Johannesburga, Maputo, Durbanu. Kolor zielony oznacza zlewisko Oceanu Atlantyckiego – obejmuje obszar dorzecza Oranje tuż nad południowym krańcem kontynentu i niewielki obszar nad pustynią Namib. Kolorem pomarańczowym oznaczono kolejny obszar bezdopływowy obejmujący dorzecze Cubango oraz niewielki obszar nad Przylądkiem Igielnym. Na tych terenach znajdują się zaznaczone niewielkimi kreskami bagna.

Układy sieci rzecznej

Najczęściej spotykanymi układami sieci rzecznej są:

układ dendryczny – rzeki rozwijają sieć rozgałęzioną, z lotu ptaka przypomina drzewa, najczęściej powstaje na obszarach górskich,

RDqFwR9lk9Edf

Ilustracja przedstawia układ dendryczny sieci rzecznej. Jest to sieć rozgałęziona, która z lotu ptaka przypomina drzewo. Rzeka wywodzi się z jednego miejsca w dole schematu, biegnie pionowo w górę, kolejno rozchodzi się na boki w rozgałęzienia, które kolejno dalej się rozgałęziają.

układ promienisty – układ rzek, które rozpływają się we wszystkich kierunkach od centralnego punktu, najczęściej są to rzeki wypływające ze stoków stożka wulkanicznego,

RCiuEYBF0B2Cq

Ilustracja przedstawia układ promienisty sieci rzecznej. Kilka rzek rozpływa się we wszystkich kierunkach od centralnego punktu. Mają w większości kształt litery Y, czasem z dodatkową odnogą w jej środku.

układ reguralny – powstaje na obszarach, gdzie rzeki płyną wzdłuż wychodni skał mniej odpornych, rzeki płyną względem siebie niemal pod kątem prostym.

R1eb2zZKfMcKH

Ilustracja przedstawia układ regularny sieci rzecznej. Rzeka bierze początek na dole mapy, biegnie w górę, odchodzą od niej odnogi, które są ułożone względem siebie niemal pod kątem prostym. Od nich odchodzą kolejne, tak samo ułożone odnogi.