Bazinele hidrografice

Bazinele hidrografice

Definitie

Bazinul hidrografic (de receptie sau colector) al unei retele hidrografice reprezinta suprafata de pe cuprinsul careia se alimenteaza un rau sau un sistem hidrografic. In realitate, in spatiul bazinului hidrografic, au loc toate procesele fizice care determina scurgerea.

Zona bazinului hidrografic este delimitata de o linie de separatie cunoscuta sub numele de cumpana apelor. Aceasta linie trece prin punctele de cea mai mare inaltime situate intre doua bazine invecinate (pe interfluvii) si coboara spre regiunea de varsare unde se inchide. In general, suprafata de pe care se alimenteaza un rau, un lac sau o mare, are doua tipuri de cumpene de ape:

- una superficiala, care delimiteaza bazinul hidrografic de suprafata;

- una subterana, care corespunde bazinului hidrografic subteran.

Cele doua cumpene de apa nu se suprapun decat foarte rar.

Evolutia oricarui bazin hidrografic este rezultatul interactiunii dintre regimul fluxului de materie si energie care patrunde si circula in limitele lui si rezistenta opusa de suprafata topografica. In conditii normale, principala sursa de materie o constituie precipitatiile, iar de energie, radiatia solara.

Rezistenta suprafetei topografice este data de pozitia altimetrica si de rezistenta la eroziune a rocilor constituente, de gradul de acoperire cu vegetatie, de invelisul solului, permeabilitate etc. De relatiile de interdependenta dintre acesti factori, de repartitia lor in timp si spatiu, depinde, in cea mai mare parte, evolutia si configuratia actuala a reliefului bazinelor hidrografice.

Cumpenele superficiale sunt supuse unei intense eroziuni, fapt pentru care sunt variabile si duc la cresterea sau micsorarea unui bazin in dauna celuilalt cu ajutorul captarilor fluviale. Migrarea cumpenelor este legata atat de factorii endogeni (geologici), cat si de cei exogeni.

Schimburile de masa si energie cu mediul inconjurator

Un bazin hidrografic, conform teoriei sistemice, poate fi considerat un sistem deschis, in care au loc, permanent, schimburi de materie si energie cu mediul inconjurator.

Cantitatile de materie si energie receptionate de catre bazin actioneaza asupra variabilelor care definesc suprafata bazinului. O parte din ele se inmagazineaza ca urmare a proceselor fizice si biochimice, iar alta paraseste limitele bazinului pe diferite cai.

Cantitatea de apa inmagazinata se evapora, se scurge sau poate fi trecuta in alte bazine ca urmare a actiunii vantului, pe cale subterana sau ca urmare a interventiei antropice. O parte din energia primita este reflectata de suprafata bazinului si se pierde in spatiu (E_r).

Schimburile cu mediul inconjurator sunt permanente si constituie premisa existentei oricarui bazin hidrografic. Trebuie avut in vedere si faptul ca regimul acestui flux are o foarte mare importanta asupra proceselor si relatiilor de interdependenta existente intre variabilele suprafetelor bazinale.

a.Intrarile de materie si energie

Precipitatiile

Reprezinta cea mai importanta forma de materie care intra in sistemul bazinului hidrografic, mai ales ca au si calitatea de a fi mobile, prin aceasta posedand si o anumita cantitate de energie ce va fi consumata in cadrul proceselor care au loc la suprafata bazinului.

Volumul precipitatiilor, pe unitate de suprafata, depinde de pozitia latitudinala si altitudinala a bazinului hidrografic care influenteaza si starea de agregare a precipitatiilor. Repartitia in timp a acestora are o mare importanta atat pentru procesele care se desfasoara la suprafata bazinului, cat si pentru amploarea reactiilor de raspuns si de dimensionare a morfologiei bazinelor.

Intre frecventa ploilor torentiale si suprafata bazinelor exista un raport invers: daca o suprafata bazinala este mai mare, cu atat este mai mica probabilitatea ca aceasta sa fie afectata de viitura provocata de o ploaie torentiala si invers (Zavoianu, 1978).

In conditiile zonalitatii verticale a reliefului din Romania, se constata o legatura directa intre precipitatii si altitudinea medie a bazinelor hidrografice (Ujvari, 1972).

Aportul prin intermediul vanturilor

In acest caz este vorba de precipitatiile lichide care, in cazul vanturilor puternice, pot fi antrenate peste cumpana de ape. Un fenomen identic se petrece si cu zapada viscolita. In aceasta categorie sunt incluse si particulele solide (praf, nisip) care pot modifica, la randu-le, configuratia reliefului.

Aportul subteran

Diversitatea peisajelor geomorfologice, cu tectonica, structura si litologie foarte variate, fac ca in multe situatii cumpenele superficiale de apa sa nu coincida cu cele subterane.

Intrarile ca urmare a interventiei omului

Pentru a face fata nevoilor tot mai sporite de apa, de cele mai multe ori nu se mai respecta limitele naturale ale bazinelor hidrografice si se transfera cantitati foarte mari de apa dintr-un bazin in altul, prin intermediul conductelor sau devierilor de cursuri.

Radiatia solara

Principala sursa energetica, cu exceptia energiei posedata de materia in miscare, o constituie radiatia solara. Cca.53% din energia primita de la Soare este absorbita de atmosfera sau se intoarce in spatiul cosmic, restul de 47% ajungand la suprafata Terrei sub forma de radiatie directa (insolatie). Aceasta provine din razele care patrund direct prin atmosfera (41%) si din radiatia difuza a cerului (6%), de ea depinzand toate procesele fizico-chimice si biologice care au loc in natura (Strahler, 1973).

In afara radiatiei directe, suprafata unui bazin hidrografic mai poate primii de la atmosfera o cantitate de radiatie difuza, la care se adauga radiatia reflectata de nori si cea atmosferica.

b.Iesirile de materie si energie

Cantitatea de materie si energie odata patrunsa in limitele unui bazin, circula pe un numar foarte mare de cai. Ea reuseste sa se inmagazineze sub diferite forme si sa actioneze asupra componentelor lui determinand o serie de reactii in lant, ori paraseste bazinul prin intermediul scurgerii, evaporarii, pe cale subterana sau ca urmare a interventiei omului (Zavoianu, 1978).

Scurgerea

Apele, in cadrul procesului de scurgere, pe langa capacitatea de transport detin si calitatea de a dizolva o serie de saruri pe care apoi le antreneaza in solutie. Ajunse in reteaua albiilor, apele scurse, impreuna cu materialele solide, minerale si organice, antrenate si cu cele pe care le poarta in solutie, se indreapta spre gura de varsare a bazinului, pe unde de fapt ies din acesta si intra in altul, ori se va varsa intr-un bazin marin sau lacustru.

In cadrul iesirilor, pe langa faptul ca o parte din cantitatea de apa intrata paraseste bazinul, aceasta, la randu-i, antreneaza in acelasi timp si o parte din masa minerala si organica a bazinului, coborandu-i practic suprafata.

Evapotranspiratia

Pentru Romania, din volumul total al precipitatiilor cazute, 77% se reintorc in atmosfera ca urmare a proceselor de evapotranspiratie (Ujvari, 1972). Cea mai generala formula de determinare indirecta este cea care foloseste cantitatea de precipitatii cazuta (P) si cantitatea de apa scoasa din bazin (Q):

E=P-Q.

Iesirile pe cale subterana

Se produc cand cumpenele superficiale de apa nu coincid cu cele subterane si, ca atare, o serie de niveluri fretice, ce se alimenteaza cu apa din cadrul bazinului, se descarca in alte bazine.

Celele mai semnificative exemple sunt reprezentate de zonele carstice care, de altfel, nu respecta, decat foarte rar, limitele bazinelor hidrografice.

Iesirile cu ajutorul vanturilor

Situatia este similara cu cea descrisa la intrari, numai ca de data aceasta este vorba de eliminarea precipitatiilor si a altor materiale ce apartin bazinului hidrografic.

Iesirile ca rezultat al activitatilor umane

Situatia se prezinta invers fata de cea de la intrari. In cazul iesirilor de energie din cadrul bazinului trebuie sa se aiba in vedere, in primul rand, ca orice cantitate de materie iesita antreneaza si o energie proportionala.

La nivel mediu multianual, intrarile in cadrul bazinului, prin intermediul vanturilor si pe cale subterana, egaleaza pierderile pe aceleasi cai, constatandu-se astfel ca numarul variabilelor care definesc fluxul de materie si de energie, in cadrul unui bazin hidrografic, este destul de mic si se pot face evaluari cantitative destul de corecte.

Tipurile de bazine

Forma bazinelor hidrografice este imprimata de pozitia si orientarea limitei bazinelor. De forma bazinului depinde atat lungimea traseului apelor curgatoare, din amonte spre aval, cat si posibilitatea de dezvoltare si aportul de apa al afluentilor. Exista o stransa legatura intre cantitatea de precipitatii, evaporatie, debitele de apa si altitudinea bazinului analizat.

Bazinele hidrografice, cu toata marea lor varietate, au fost grupate in 5 tipuri (Buta, 1983):

Tipul I, include bazinele hidrografice dezvoltate mai mult in cursul mijlociu: Crisul Negru, Trotus, Somesul etc.

Tipul II, unde bazinele hidrografice se dezvolta in cursul superior: Jiu, Ialomita, Buzau etc.

Tipul III, unde bazinele hidrografice se dezvolta in cursul inferior: Arges, Somesul Mic etc.

Tipul IV, este caracteristic bazinelor hidrografice dezvoltate uniform: Aries, Vedea, Crisil Alb, Bega etc.

Tipul V, este tipic pentru bazinele care se ingusteaza in cursul mijlociu: Olt, Tarnava Mare etc.

Clasificarea de fata este destinata a avea scopuri practice deoarece, in functie de dezvoltarea bazinelor, se pot desprinde cateva caracteristici ce privesc geneza si dezvoltarea viiturilor:

- bazinele dezvoltate uniform, pe toata lungimea lor, nu genereaza viituri bruste ci numai cresteri progresive si atenuari treptate;

- bazinele dezvoltate in cursul inferior favorizeaza scurgerea brusca deoarece apele din precipitatii se vor aduna rapid la iesirea din bazin;

- bazinele dezvoltate mult in cursul superior vor genera viituri a caror amploare va scadea cu cat se apropie de cursul inferior.