Площею поперечного перерізуназивається певна площа, обмежена поверхнею води і дном річки (рис. 3.3, б).
У межах поперечного профілю розрізняють площі водного і живого перерізу та мертвої зони. Площа водного перерізу при незамерзлій річці дорівнює площі поперечного перерізу. За наявності льодового покриву площа водного перерізу дорівнює різниці площі поперечного перерізу і площі зануреного у воду льоду. Площею живого перерізуназивається та частина водного перерізу, де спостерігається течія води. Площею мертвої зониназивається та частина площі водного перерізу, де немає течії води. За відсутності льодового покриву і мертвої зони розміри площ поперечного, водного і живого перерізів однакові.
=
Живий переріз характеризується; шириною річки В,м; площеюw, м2; змоченим периметром Р,м (лінія, яка проходить від урізу води одного берега до урізу води протилежного берега по дну річки), гідравлічним радіусом R =w/Р, м; середньою глибиною річки Нсер = w/В, м.
Елементи живого перерізу русла не постійні і змінюються зі зміною рівнів води в річці: найчастіше при підвищенні рівнів вони збільшуються, при зниженні - зменшуються. Проте середня глибина, при виході води на заплаву (при підвищенні рівнів) може зменшуватись, тому що значно збільшується ширина потоку при менш значному збільшенні площі поперечного перерізу.
Поздовжній профіль річки- це графік змін відміток дна і водної поверхні вздовж русла. На горизонтальній осі графіка відкладають відстань по довжині річки (d), на вертикальній - абсолютні або умовні відмітки дна (звичайно по лінії найбільших глибин) та рівні води. Різниця висот ∆h двох будь-яких точок водної поверхні або дна річки по довжині річки називається падінням.Відношення величини падіння до довжини річки на ділянці називається похилом річки І, який дорівнює І = ∆h/сі. Величина падіння обчислюється в метрах на 1 км (м/км) або сантиметрах на 1 км (см/км).
Для характеристики крутості поздовжнього профілю річок користуються поняттям похилу. Похил - величина безрозмірна і записується в частках одиниці, %о. Лінія дна на поздовжньому профілі завжди нерівна внаслідок чергування глибоких та мілких місць у руслі річки [плес і перекатів). Лінія ж поздовжнього профілю водної поверхні має порівняно плавний характер.
Залежно від похилу дна долини і порід та ґрунтів, які складають русло, похили (як і падіння) окремих річок різні (табл. 3.1). У рівнинних районах, де річки течуть у м'яких породах, поздовжній профіль має вигляд увігнутої кривої з підвищеними похилами у верхній течії і поступовим зменшенням їх у напрямку до гирла. Для гірських річок характерні неправильні східчасті обриси поздовжніх профілів: окремі ділянки з малими похилами чергуються з ділянками крутого падіння, на яких можуть бути пороги або водоспади.
Поздовжній профіль русла з часом змінюється мало, тимчасом як для поздовжнього профілю водної поверхні характерні значні зміни, пов'язані зі змінами водного режиму.
Серед великої різноманітності поздовжніх профілів виділяються: плавно-ввігнутий, на якому відзначається зменшення похилу від витоку до гирла; прямолінійний, коли похил має майже постійне значення від витоку до гирла; опуклий, для якого характерне зниження похилів у верхів'ях потоку і збільшення - в пониззі; ступінчастий - з різкими змінами похилів по довжині річки (рис. 3.4).
Поздовжній профіль будь-якого водного потоку є результатом взаємодії вод річки, порід і ґрунтів, які складають русло. Водний потік на одних ділянках розмиває русло, на інших відкладає наноси, по всій річці проносить якусь кількість їх у завислому стані або пересуває по дну. Формування поздовжнього профілю річки відбувається найінтенсивніше в початковій його стадії. З часом потік, поглиблюючи і розмиваючи русло, поступово вирівнює свій поздовжній профіль. Велике значення у формуванні профілю має висотне положення базису ерозії. При підвищенні базису ерозії розмив зменшується, при зниженні - посилюється. При сталому положенні базису ерозії встановлюється рівновага між розмивом русла, відкладанням наносів та перенесенням їх. У результаті утворюється порівняно сталий поздовжній профіль, який має досить правильну ввігнуту форму, - профіль рівноваги.
4 - ступінчастий; 5 - дно річки; б - водна поверхня в межень;
7 - водна поверхня під час водопілля; ∆Нм - падіння між створами А і Б у межень; ∆Нп - те ж саме, під час повені;Пл - плесо; Пр - перекат
Поздовжній профіль водної поверхні потоку не залишається постійним протягом року. При збільшенні стоку води похили на плесах збільшуються, на перекатах - знижуються, при зменшенні стоку - навпаки. Це явище можна пояснити так. Припустимо, що в якийсь період витрати води в річці такі малі, що вода заповнює лише глибокі місця (плеса). У цей час поздовжній профіль водної поверхні матиме східчастий характер. При збільшенні витрат води і підвищенні її рівнів вода в річці почне переливатися через перекати,похили на плесах будуть малими,а на перекатах – підвищеними. При подальшому збільшенні витрат води і підвищенні її рівнів різниця в похилах на плесах і перекатах зменшується і зовсім зникає.
Живлення річок
Джерела живлення.Живлення річок пов'язане з атмосферними опадами. Надходження води в річку називається живленням. Однак, незважаючи на спільність атмосферного походження (у підсумку) всіх річкових вод, безпосередні шляхи води в річки можуть бути різними. Виділяють чотири види живлення річок: снігове, дощове, льодовикове, підземне. Від переважання того чи іншого виду живлення залежить водний режим річки, її терміка, гідрохімічний режим та режим наносів. У холодну пору року опади накопичуються на поверхні річкових басейнів у вигляді сніїу. У рівнинних районах і на невисоких горах цей сніг у теплу пору року тане і стає джерелом живлення річок. На високих горах сніг в теплу пору року тане не повністю, поповнює запаси, що залишилися з попередніх років, і дає початок льодовикам. Талі води цих снігів і льодовиків є ще одним джерелом живлення річок. Частина дощових і талих вод не стікає по поверхні, а просочується у верхні шари земної кори і частково дренується річками. Деяка частина цих вод йде на поповнення глибокозалягаючих запасів грунтових і підземних вод, які значно повільніше потрапляють у русла річок.
Кількість води, яку одержують річки від того або іншого джерела живлення, неоднакова в різних районах і залежить переважно від кліматичних умов. Природно, що в жарких районах, де снігу не буває і ґрунтові води залягають на великій глибині, єдиним джерелом живлення річок є дощі. У районах із холодним кліматом, тривалою і сніжною зимою основна роль у живленні річок належить ґрунтовим і та- лим водам. Основна частина річок України має переважно снігове живлення, причому частка його збільшується з півночі на південь.
У зоні степів, де ґрунтові води залягають глибоко і не дренуються річками, а літні дощові води в основному витрачаються на випаровування, річки живляться лише за рахунок весняного сніготанення (Причорноморська низовина, Приазов'я). Річки із значною частиною дощового живлення характерні для Карпат.