Основные черты режима рек. Большинство водотоков района принадлежит к типу рек, имеющих смешанное питание, с преобладанием снегового (до 10%) при значительном дождевом (35%) и грунтовом

Большинство водотоков района принадлежит к типу рек, имеющих смешанное питание, с преобладанием снегового (до 10%) при значительном дождевом (35%) и грунтовом (25%) питании.

Для режима рек характерны следующие основные черты: весеннее половодье, летняя межень, осенний паводок и зимняя межень. Эти фазы, однако, отчетливо выражены лишь на реках безозерных или отличающихся малой озерностью. На большинстве же водотоков района годовой ход стока и колебания уровня сглажены вследствие регулирующего влияния озер, а поэтому различия между отмеченными фазами режима в значительной мере затушевываются. Реки отличаются высокой относительной водностью. Коэффициент стока равен в среднем 0,6-0,8. Средний годовой сток составляет 9-10 л/сек км2. Распределение стока по сезонам в зависимости от степени озерности бассейнов рек района приведено в табл. 31.

Наибольшей водностью отличаются реки, бассейны которых располагаются в Хибинских и Ловозерских тундрах и у которых модуль стока достигает 25-30 л/сек км². Повышенной водностью характеризуются также реки Онежско-Ладожского межозерья; их модули стока составляют 12-14 л/сек км².

Таблица 31. Распределение стока рек по сезонам в зависимости от озерности их бассейнов (в процентах от годового)

Максимальный сток на реких наблюдается в периоды весеннего снеготаяния. При больших снегозапасах максимумы стока в половодье значительны; так, например, на малых безозерных реках максимальные модули стока достигают 300-400 л/сек км².

Таблица 32. Максимальные модули стока рек района в зависимости от площадей водосборов и степени их озерности

Большое влияние на снижение величин максимума стока оказывает озерность, что видно из данных, приведенных в табл. 32.

Минимальный сток на реках района может быть оценен как высокий. Даже в периоды наиболее низкого поверхностного стока - летом и зимой - минимальные модули стока рек не падают ниже 2-4 л/сек км². Величина минимального стока также находится в зависимости от озерности бассейнов рек. Чем больше степень озерности, тем более устойчив и более равномерен сток внутри года. Это можно иллюстрировать данными, показывающими естественную зарегулированность рек в зависимости от степени озерности (табл. 33).

Таблица 33. Отношение максимального расхода воды к минимальному на реках с разной степенью озерности

Таблица 34. Величины амплитуды колебания уровня воды в зависимости от степени озерности бассейнов некоторых рек

Уровенный режим рек района тесно связан с режимом их стока. Годовой ход уровня плавен и отличается малыми колебаниями, что в значительной мере находится в зависимости от степени озерности бассейнов рек (табл. 34).

На рис. 45 показан пример того, как сглаживается годовой ход уровня рек с увеличением степени озерности их бассейнов.

Рис. 45. Графики колебания уровня воды рек с различной степенью озерности их бассейнов.

При вытянутости района с севера на юг почти на 1000 км, сроки наступления тех или иных фаз ледового режима значительно изменяются по территории. Замерзание рек на севере происходит в середине октября, на юге - примерно на месяц позже, в середине ноября. Вскрытие рек на юге наблюдается в середине апреля, на севере - в начале мая.

Следует отметить, что имеют место значительные отклонения от приведенных сроков, что объясняется порожистостью рек района и их большой озерностью. Так, вначале замерзают тихие плесы рек, позже - сравнительно небольшие пороги. Многие порожистые, участки рек и истоки из озер (вследствие подтока относительно теплых глубинных вод из озера) замерзают лишь в середине зимы, а некоторые совсем не покрываются льдом.

Влияние гидравлических условий, прежде всего скоростей течения, сильно сказывается также и на толщине ледяного покрова, которая на плесовых участках достигает значительной мощности; порожистые места и участки рек в истоках из озер покрываются тонким льдом лишь в середине зимы или всю зиму остаются открытыми. На порожистых участках рек зимой наблюдается образование внутриводного льда; нередко он скопляется в таком количестве, что образуются зажоры.

Трудно поддающиеся размыву горные породы, большая залесенность и заболоченность бассейнов, а также наличие большого количества озер, играющих роль отстойников, не благоприятствуют развитию здесь эрозионных процессов. Поэтому мутность речных вод района очень мала - меньше чем где-либо в других районах страны. В среднем за год содержание взвешенных в воде наносов не превышает 20 г/м³.

Гидрохимический режим рек района в значительной мере определяется общими климатическими условиями и геологическим строением их бассейнов. Речные и озерные воды обладают слабой минерализацией, обычно не превышающей 20-30 мг/л, и ничтожной жесткостью. Типичным для рек района является также повышенное содержание органических веществ в воде, что связано с питанием многих рек болотными водами.

Озера

Климатические условия, геологическое строение и рельеф района способствуют образованию на территории Карелии и Кольского полуострова большого числа озер. Озера здесь имеют самые различные размеры: от Ладожского и Онежского, являющихся крупнейшими озерами Европы, до многочисленных мелких водоемов, площади которых измеряются десятыми и сотыми долями квадратного километра. По подсчетам С. В. Григорьева, на территории Карелии насчитывается около 42 000 озер, причем в это число входят только озера с площадью свыше 0,01 км².

В распределении озер по территории рассматриваемого района обнаруживается определенная закономерность: они располагаются последовательными цепями в направлении с северо-запада на юго-восток. Озерные котловины имеют вытянутую форму, причем длинная ось озер имеет ту же ориентировку - с северо-запада на юго-восток. Такая ориентировка озерных групп и отдельных озер объясняется происхождением озерных котловин, развитых в трещинах и сбросах.

Большую роль в образовании и последующем переформировании озерных котловин сыграло четвертичное оледенение. Тектонические котловины озер носят ярко выраженные следы эрозионной деятельности ледника. Это особенно хорошо видно на примере Онежского озера, северный берег которого изрезан длинными и узкими заливами, ориентированными в направлении движения ледника - с северо-запада на юго-восток.

Озера обычно состоят из одного узкого, длинного плеса и большого количества узких губ и заливов. Если к этому добавить наличие глубоко вдающихся в озеро мысов и многочисленных островов, то все это вместе придает озерному ландшафту шхерный характер. Рельеф дна у озер чрезвычайно неровный Области больших глубин, часто в виде узких желобов, чередуются с подводными повышениями или мелями (по-местному - луды). Нередко береговые возвышенности (по-местному - сельги), подходя к озеру, продолжаются далее, под водой. Глубины озер колеблются от 10 до 100 м и более. Грунт дна преимущественно каменистый, гравелистый или песчаный.

Наряду с озерами тектонического происхождения в рассматриваемом районе встречается много ледниковых озер. К их числу относятся запрудные озера, т. е. такие водоемы, которые образовались в результате преграждения стока поверхностных вод естественными плотинами - ледниковыми конечно-моренными грядами. Типичным подпрудным озером является, например, Сайма и вообще озера центрального озерного плато Финляндии, образованные моренной грядой Сальпауселькя.

Среди озер района многие относятся к числу небольших болотных водоемов, называемых по-местному лампи или ламбины. Эти озера имеют низкие торфяные берега, вязкое дно и незначительные глубины. По термическому режиму озера района относятся к озерам умеренной зоны, для которых характерна обратная температурная стратификация в зимний период, выравнивание температуры воды на глубине весной (весенняя гомотермия) и прямая стратфикация в теплую часть года, в большинстве случаев с ярко выраженным слоем скачка.

Ледовый режим озер, кроме метеорологических факторов, зависит от площади зеркала озера, глубины, объема водных масс и других причин. С наступлением зимы сначала замерзают малые озера и заливы больших озер, затем средние озера и прибрежные части больших озер; позже других покрываются льдом открытые центральные части больших водоемов.

Все озера района являются пресными водоемами с очень слабой минерализацией вод (10-20 мг/л). Ниже приводится краткий обзор наиболее значительных озер района.

Ладожское озеро. Древнее название его Нево. По площади водной поверхности, равной 18400 км2, занимает первое место в Европе, а среди озер СССР - четвертое место, уступая Каспийскому и Аральскому морям и Байкалу.

Ладожское озеро собирает воды с обширного бассейна площадью в 276000 км², куда входят бассейны pp. Вуоксы с оз. Сайма, Свири с Онежским озером и Волхова с оз. Ильмень. Из озера вытекает Нева, являющаяся короткой, но мощной ре кой, соединяющей его с Балтийским морем. Превышение уровня Ладожского озера над уровнем Балтийского моря составляет в среднем 4,3 м. В период нагонов воды со стороны Финского залива, когда подъем уровня в устье Невы достигает 4 м, подпор распространяется почти до самого озера.

Котловина Ладожского озера представляет собой сбросовую впадину, дно которой расположено ниже уровня моря. В четвертичный период она подвергалась действию оледенения, причем наиболее значительные изменения произошли в северной части, где ледником были выработаны многочисленные узкие заливы.

Ладожское озеро может рассматриваться как остаточный (реликтовый) водоем, поскольку в конце ледниковой эпохи, в период более высокого стояния уровня, на его месте располагались последовательно Иолдиевое, Анциловое и Литториновое моря.

Котловина озера довольно четко делится на две части: северную - более глубокую (до 225 м), с неровным дном, изрытым многочисленными желобами и ямами, и южную - с глубинами, не превосходящими 40 м, и ровным дном (рис. 46). Емкость котловины около 900 км³.

Рис. 46. Батиметрическая схема Ладожского озера.

Северный берег озера высокий, скалистый, изрезанный глубоко вдающимися в сушу заливами. Южный берег низкий и пологий; он образует обширные заливы, носящие название губ (Шлиссельбургская, Свирская и Волховская губы).

Острова, числом до 500, расположены главным образом в северной части озера; наибольшим из них является о. Валаам. В западной части озера расположен о. Крневец. В южной половине встречаются лишь небольшие островки - мели. К их числу относится о. Сухо, представляющий собой небольшой искусственный островок размером примерно 50 X 50 м, на котором расположены маяк и гидрометеорологическая станция.

Уровень озера в течение года колеблется в пределах 50-70 см (рис. 47). Многолетняя амплитуда колебания уровня достигает 2,9 м. Наивысший уровень отмечается в июне. На озере часто наблюдается волнение; высота волны достигает 2 м и более.

Рис. 47. График колебания уровня воды Ладожского озера.

Течения в Ладожском озере преимущественно ветровые (дрейфовые); прежние утверждения о наличии в нем якобы постоянного кругового течения исследованиями Государственного гидрологического института (1930-1932 гг.) не подтвердились. В Волховской, Свирской и других губах отмечаются более или менее постоянные течения, вызываемые притоком речных вод.

Термический режим озера своеобразен. Его южная часть в летние периоды очень сильно прогревается, причем температура воды у берегов достигает 24°, а в центральной части - до 18- 20°. Северная глубоководная часть водоема менее прогревается, поэтому температура воды на поверхности не превышает 15-17°.

На глубине 10-15 м от поверхности воды расположен слой скачка, т. е. слой резкого понижения температуры воды. На глубине 15-18 м температура летом составляет 4-4,5°, в придонных слоях зимой она понижается до 1-2°. Прозрачность воды мала и даже в открытой части озера не превышает 4,5-5,0 м. В массе вода имеет коричнево-зеленоватый оттенок, который придают ей болотные воды, приносимые реками. Осенью озеро медленно остывает. В ноябре замерзают его мелководные заливы, затем появляется береговой припай, который, расширяясь, захватывает открытую часть озера. Процесс замерзания озера затягивается до января. Центральная, наиболее глубоководная часть замерзает в январе-феврале, и то лишь в суровые зимы.

В период Великой Отечественной войны по льду озера через Шлиссельбургскую губу была проложена ледовая дорога, сыгравшая выдающуюся роль в снабжении и обороне Ленинграда.

Очищение озера от льда происходит значительно позднее по (сравнению с реками, обычно лед держится до первой половины мая.

Ладожское озеро регулирует сток Невы и имеет большое транспортное значение; оно является важным звеном в системе Беломорско-Балтайского и Волго-Балтийского водных путей. Вдоль его южного побережья для безопасности плавания проложены два канала: Староладожский, начатый постройкой еще при Петре I (1719-1731 гг.), и параллельный ему, более глубокий Ново-Ладожский, прорытый в 1861-1866 гг. при реконструкции Мариинской системы. Велико также значение озера для рыбного хозяйства страны.

Онежское озеро - второе по величине озеро Европы. По площади, равной 9900 км², оно занимает шестое место среди больших озер СССР. Максимальная глубина его не превышает 120 м.

Главнейшие притоки Онежского озера - Шуя, Суна и Водла. Вытекает из него р. Свирь.

Котловина озера тектонического происхождения; она в значительной мере была переформирована в результате деятельности ледника. Особенно заметно влияние работы ледников в северной ее части, которая отличается изрезанностью береговой линии: здесь имеется много глубоко вдающихся в сушу узких заливов, вытянутых с северо-запада на юго-восток, т. е. в направлении движения ледника.

Рельеф озерного ложа отличается сложным строением и крайней неравномерностью распределения глубин (рис. 48). Этим Онежское озеро, так же как и Ладожское, резко выделяется среди других больших озер мира. Примерно по линии Петрозаводск - устье Водлы озерная котловина делится на две резко различные части: северную и южную. Южная часть ее имеет ровный рельеф дна и сравнительно небольшие глубины. Здесь в свою очередь можно выделить несколько морфологически обособленных частей: 1) Свирская губа, 2) Свирское Онего, 3) Южное Онего и 4) Центральное Онего.

Рис. 48. Батиметрическая схема Онежского озера.

Северная часть котловины озера отличается чрезвычайно резкими колебаниями глубин, наличием многочисленных длинных и глубоких впадин или ям, разделенных повышенными участками дна. Большое число мелей, мысов, островов и заливов придает этой части озера шхерный характер. Отдельные части озера носят самостоятельные названия: Большое Онего, Петрозаводская губа, Кондопожский залив, Лижемская губа и т д. Самая большая губа северной части озера - Повенецкая, она имеет длину около 100 км.

Северный берег скалистый, а южный, восточный и западный берега большею частью образованы цепью песчаных дюн, достигающих местами высоты 15-18 м, за которыми иногда располагаются болота. Вся глубоководная часть озерной котловины выполнена светлосеро-зелеными илами, а мелкие прибрежные части озера - леском, галькой и валунами.

Амплитуда колебания уровня озера невелика и составляет 50-55 см в год; ее многолетние значения равны 1,8-1 9 м к зависимости от характера погоды в том или ином году наблюдается разный тип годового хода уровня воды, однако большей частью ход уровня соответствует типу режима с отчетливо выраженным, хотя и невысоким весенним половодьем. В вековом ходе уровня озера (рис. 49) замечается определенная цикличность хорошо согласующаяся с ходом атмосферных осадков.

Рис. 49. Вековой ход уровня (сплошная линия) и годовых сумм осадков (пунктирная линия) в бассейне Онежского озера (по И. В. Молчанову).

Интересно отметить, что на Онежском озере инженером Стабровским еще в 1854 г., впервые в России, были зафиксированы сейши. Это было сделано за много лет до того, как сейши Женевского озера стали изучаться Форелем.

Водный баланс Онежского озера в среднем за многолетний период (1887-1939 гг.) по расчетам, произведенным 3. А. Викулиной; характеризуется следующими данными:

Прозрачность воды озера сравнительно невелика, меньше чем в Ладожском озере. Белый диск, опущенный в воду, перестает быть видимым обычно на глубине 4 м. Вода озера в массе имеет слегка коричневатую окраску вследствие большого притока болотных вод; ее минерализация очень слабая и составляет 30- 40 мг/л, а жесткость - не более 1 немецкого градуса. Наибольших значений (17°) температура воды достигает в августе; в придонных слоях даже в самые жаркие периоды температура не выше 4°. В теплую часть года слой скачка хорошо выражен и находится на глубине 20-25 м.

Процесс замерзания Онежского озера начинается с прибрежных мелководных частей и постепенно захватывает центральные глубоководные районы, покрывающиеся льдом значительно позднее вследствие большого запаса тепла в воде и волнения; этот процесс длится около 1,5-2 месяцев - от середины ноября до конца января. Очищение озера от льда начинается в южной части водоема в середине или в конце апреля. Большая часть озера вскрывается в первой декаде мая, а центральная часть - в середине этого месяца. Онежское озеро входит в состав Беломорско-Балтийскоге водного пути и является регулятором стока Свири, водная энергия которой используется в гидроэнергетических целях.

Другие крупные озера района. Кроме Ладожского и Онежского озер, на территории Карелии и Кольского полуострова находится ряд значительных по своим размера водоемов; основные сведения о них приведены в табл. 35.

Таблица З5. Главнейшие озера Карелии и Кольского полуострова