В Альпах и в Норвегии есть много горных водопадов. Горные водопады известны у нас на Кавказе и в Крыму. Около Ялты есть водопад Учан-Су, что значит «летучая вода». Вода падает с высоты 100 м. В марте, при таянии снега, это очень красивое зрелище.

Самыми большими водопадами в мире являются Ниагарский, на границе между США и Канадой, и водопад Виктория в Африке.

Река Ниагара берёт своё начало из озера Эри (рис. 13). Сначала она течёт сравнительно спокойно, но потом её берега начинают сближаться, течение ускоряется и вода сразу падает двумя потоками с уступа высотой 50 м. Левый поток имеет ширину 500 м, а правый — 180 м. Посредине имеется небольшой скалистый остров, который называется Козьим — на нём когда-то жили горные козы. Над водопадом стоят столбы водяной пыли. Лучи солнца переливаются в них бесчисленными разноцветными искрами. В ущелье ниже водопада река суживается до 100 м и скорость течения её сильно увеличивается. Далее, на 12 км ниже водопада, река уже спокойно вливается в озеро Онтарио.

Рис. 13. Продольный профиль реки Ниагара.

Ниагарский водопад постепенно стирает свой порог. Страшные обрушения края порога были в 1818, 1828 годах и последний — в 1866 году. Вся окрестность при этом дрожала, как при землетрясении. Подсчитано, что в среднем водопад отступает вверх по течению на расстояние около 1,5 м в год. Следовательно, у озера Онтарио он был около 60 000 лет тому назад и к озеру Эри подойдёт примерно через 20 000 лет. Водопад тогда полностью исчезнет, Эри и Онтарио будет соединять порожистая река.

Водопад Виктория или Моазива-Тунья (что значит «дым шумит») находится на реке Замбези. Река проваливается в гигантскую щель шириной 60 м. Над этой щелью всё время стоит стена водяной пыли. Местные жители очень гордятся этим водопадом. Первому европейцу Ливингстону, побывавшему у водопада в 1855 году, местный вождь задал вопрос: «Есть ли в вашей стране дым, издающий громоподобный шум?»

Река из щели стремится дальше по ущелью и постепенно успокаивается. Ширина водопада у щели — 1800 м, высота падения — 119 м. Водопад также стирает свой порог.

Реки, имеющие водопады, — это молодые реки, а порожистые реки — более старые. Реки, полностью прорезавшие хребты, — это очень древние реки. К молодым рекам можно отнести Суну, мелкие реки на Кавказе и в Крыму, имеющие водопады, ряд мелких рек Чехословакии, Швейцарии и Финляндии, Рейн в верхнем течении, а из больших рек — Ниагару и Замбези. К старым рекам следует отнести Днепр, стёрший свой водопад, к древним рекам — Дунай, Ангару, Зею, Амур, Хуанхэ.

II. Водный режим рек

Кругооборот воды и питание рек

В природе постоянно совершается кругооборот воды. С поверхности суши и всех водоёмов испаряется вода. Испарения эти поднимаются в воздух и собираются в облака. Облака возвращают воду на землю в виде осадков — дождя, снега, — питающих реки, озёра, моря.

Какое же количество воды участвует в этом кругообороте?

Ответ на этот вопрос даёт следующая таблица.

Таблица 4

Около 520 000 куб. км воды в течение года испаряется с поверхности земного шара и столько же воды приносят на землю снег и дождь. Это — куб со стороной почти в 80 км. Если эту воду распределить по всей поверхности земного шара равномерно, получится слой толщиной около одного метра. Но в действительности осадки распределяются весьма неравномерно. Это можно видеть из таблицы 5.

Таблица 5

В Европейской части Советского Союза снег составляет до 70 % годовых осадков, а дожди — до 30 %. На Дальнем Востоке около 20 % годовых осадков — снег, а 80 % приходятся на долю дождей.

Почти все реки Европейской части Советского Союза и Сибири, а также Висла, Дунай, Эльба, Одер и другие реки, текущие в северо-западной части Европы, питаются со своего бассейна главным образом за счёт таяния снега.

На Дальнем Востоке, в Китае и Индии реки питаются преимущественно за счёт дождей; паводки идут там летом и осенью, в то время, когда выпадает много дождей. В основном дождевое питание имеют реки Франции, где паводки идут зимою, многие реки США, а также ряд рек в Африке и в Австралии.

Реки Кавказа и горных районов Средней Азии питаются главным образом за счёт таяния ледников.

Река Чуна, текущая с Саянского хребта, имеет и ледниковое и дождевое питание. Притоки Чуны на Сибирской равнине имеют главным образом снеговое питание и сильные весенние паводки, а на Чуне паводки бывают летом, когда в Саянских горах идут дожди и тают ледники. Смешанное питание имеют многие реки Средней Азии, Кавказа, Индии, река Нил и другие.

После половодья реки питаются за счёт дождей и грунтовой воды, то есть той части осадков, которая просочилась в землю и образует выходящие к руслу реки ключи. Когда реки скованы льдом, питание их бывает исключительно грунтовым. Наши северные реки питаются за счёт грунтовой воды на 30 %, реки средней полосы — на 10–20 %, а реки южной части СССР — на 5–10 %.

Водоносность рек

Количество воды, которое проходит через русло реки за большой промежуток времени (сезон, год), мы называем водоносностью реки.

От водоносности рек зависят их судоходность, использование рек для целей орошения и т. д. В зависимости от водоносности реки на ней строятся гидроэлектростанции той или другой мощности.

В таблице 6 приведена средняя годовая водоносность некоторых рек в устьевой части.

Водоносность рек в течение года неравномерна. Наибольшая масса воды проходит через русло реки весной, в половодье.

Водоносность каждой реки зависит от величины её бассейна и количества атмосферных осадков. Чем больше осадков и чем больше площадь бассейна, тем больше водоносность.

Если посмотреть на карту Средней Азии, то видно, что весьма много рек теряется в песках. Правда, многие из них используются для орошения, но тем не менее даже в половодье река Чу, текущая с Киргизского хребта, никогда не доходит до Сыр-Дарьи. Также теряются в песках реки Мургаб и Теджен, текущие с хребта Гиндукуш. Подобных рек много в Центральной Азии, в Африке и в Австралии.

Таблица 6

Многие реки в половодье доходят до главных рек, но потом пересыхают. По данным советского гидролога профессора Б. В. Полякова на юге Украины и в Заволжье летом пересыхают реки с бассейнами до 20 000 кв. км, а на Северном Кавказе — до 10 000 кв. км. В северо-восточной части Якутской АССР, в районе, где выпадает мало осадков — около 200 мм в год, есть много рек с бассейнами до 10 000 кв. км, которые также пересыхают летом.

Расходы воды и скорости течения

При строительстве многих инженерных сооружений на реках необходимо знать количество воды, протекающей в том или ином месте в секунду, или, как говорят, расход воды. Это нужно для определения длины мостов, плотин, а также для орошения и водоснабжения.

Расход воды измеряется обычно кубическими метрами в секунду. Расход воды в половодье сильно отличается от расхода в межень, то есть при низких летних уровнях. В таблице 7 для примера приведены расходы по некоторым рекам.

Таблица 7