РУСЛО РЕКИ и его морфометрические характеристики. Движение речного потока. Продольный и поперечный профиль русла реки

К морфометрическим характеристикам относятся длина реки, коэффициент извилистости, густота речной сети. Длиной реки называется расстояние по реке от устья до истока. На карте длину реки измеряют обычно курвиметром или мокрой ниткой. Степень извилистости реки определяется коэффициентом извилистости — отношением длины реки к длине прямой линии, соединяющей исток и устье.

Густота речной сети определяет условия стока атмосферных осадков, питания грунтовыми водами и представляет собой длину речной сети, приходящуюся на 1 км2 площади какой-либо территории. Для речных бассейнов густота речной сети определяется как отношение суммы длин всех водотоков к площади бассейна реки. Густота речной сети зависит от климата, геологического строения местности и рельефа. В пределах СССР густота речной сети распределена крайне неравномерно и изменяется от нуля в пустынях Средней Азии до 1,5—2,6 км/км2 в горных районах Кавказа и Карпат.

Морфометрические особенности речной сети существенно влияют на формирование стока, водность рек и их режим. Знание их необходимо для выполнения гидрологических расчетов при проектировании и строительстве гидротехнических сооружений, проведении мелиоративных работ и т. д.

Долина и русло реки. Типы речных долин.:

Руслом реки называется выработанное речным потоком ложе, по которому осуществляется сток речных вод без затопления поймы.

В плане русла рек имеют извилистую форму. Извилины (меандры) легко смещаются под воздействием размывающей деятельности потока в пределах дна долины; при этом происходит сближение центральных участков выше- и нижерасположенных излучин, которое завершается образованием узкого перешейка между ними и его прорывами. Образовавшаяся короткая спрямляющая протока с большим продольным уклоном быстро разрабатывается и обращается: основное русло, куда переходит весь сток реки, а отпавшая пучина превращается в староречье (старицу). В зависимости от извилистости русла закономерно изменяются и его глубины. Более глубокие места (плесы) расположены в петле излучины вогнутого участка берега, а более мелкие (перекаты) — на относительно прямолинейных участках русла между соседними плесами. Линия наибольших глубин (фарватер) в излучинах прижата к вогнутым подмываемым берегам, т. е. последовательно переходит от одного берега к другому.

В поперечном сечении русла рек в излучинах диссиметричны: глубокие у вогнутых берегов, где река эродирует, и мелкие у выпуклых, где откладывается песок. Форма и размеры поперечного сечения характеризуются площадью водного сечения, шириной реки, длиной смоченного периметра, средней и наибольшей глубинами, гидравлическим радиусом.

Профиль равновесия, продольный профиль русла, выработанный рекой при стабильном базисе эрозии, практически незначительных локальных тектонических движениях и постоянстве климата. В этих условиях по длине реки уклоны распределяются так, что удельная транспортирующая способность потока мало меняется от истока до устья. Форма П. р. зависит от смены на протяжении реки ряда факторов (расхода воды, характера наносов, особенностей горных пород, формы русла и др.), влияющих на эрозионно-аккумулятивные процессы. Однако определяющим фактором является характер рельефа на протяжении речной долины. Так, выход реки из горной области на равнину вызывает быстрое убывание уклонов русла. Понятие о П. р. условное, имеющее преимущественно теоретическое значение как предельная форма профиля, к выработке которой стремится река.

15. Питание и водный режим рек. Гидрограф стока и его элементы. Классификация рек.

Водный режим характеризуется совокупным изменением во времени уровней и объемом воды в реке.Уровень воды(Н)-высота водной поверхности реки относительно постоянной нулевой отметки,выявляют многолетние и периодические(сезонные,суточные) изменения климата. У рек умеренно-контин. Климата 4 фазы:весен.половодье(длительное увеличение водности реки вызывающее подъем уровня), летняя межень(длительный низкий уровень и расход воды в реке),осенний подъем воды,зимняя межень(кратковременный непериодический подъем уровня воды и увеличение объемов воды в реке,случаются во все сезоны года,в отличие от половодия).

Виды питания рек. Классификации рек по видам питания.

Первая классификация на основе указанных признаков была разработана А. И. Воейковым в 1884 г. На территории земного шара им было выделено девять типов рек, получающих различное питание с учетом времени года. К ним отнесены водотоки со снеговым питанием на равнинах и в горах, с дождевым питанием в теплый или холодный периоды года, пересыхающие реки аридных районов и временные водотоки полярных стран.

Использованные Воейковым принципы классификации рек получили дальнейшее развитие в трудах многих зарубежных и отечественных ученых. Наиболее полная и четкая классификация разработана М И. Львовичем. В ее основу положены два признака: источники питания и сезонное распределение стока. Для характеристики источников питания (снеговое, дождевое, ледниковое, грунтовое) в классификации условно принято три градации. В тех случаях, когда один из источников питания имеет более 80% годового стока, ему придается наименование “почти исключительно”, остальные источники питания не учитываются. Если вклад данного источника составляет от 50 до 80% годового стока, то ему придается наименование “преимущественно”. Наконец, когда преобладающий вид питания не превышает 50% годового стока, то ему придается наименование “преобладает”.

Такие же градации приняты для характеристики сезонов года весна, лето, осень, зима. Таким образом, классификационная Львовича позволяет рассчитывать сочетание 12 групп источников питания (четыре источника питания, по три градации в каждом) с 12-ю группами распределения стока по сезонам четыре сезона, по три градации в каждом), т. е. всего 144 разноводности режима рек. Однако некоторые из них теоретически возможны, например, преобладание снегового или ледникового питания зимой, часть сочетаний, теоретически возможных, еще не обнаружена.

Естественные сочетания различных комбинаций источников питания с разными вариантами распределения стока позволили выделить основные зональные типы водного режима: полярный, субарктический, умеренный, субтропический, тропический и экваториальный.

Реки полярного типа питаются за счет таяния полярных льдов и снегов. Сток на них наблюдается только в период короткого полярного лета.

Реки субарктического типа питаются талыми снеговыми водами за счет многолетней мерзлоты. Многие из них промерзают зимой до дна. Подъем воды наблюдается в летнее время (Яна, Индигирка, Вилюй). Реки умеренного типа делятся на 4 подтипа: умеренный континентальный с преобладанием питания за счет весеннего таяния снежного покрова, умеренный морской с преобладанием дождевого питания при более или менее равномерном распределении осадков в течение года; умеренный муссонный (дальневосточный) с преобладанием дождевого питания летом за счет муссонных дождей; умеренный полупустынный и пустынный с кратковременным стоком за счет весенних талых вод.

Водный режим рек. Классификации рек по водному режиму.

Годовой цикл водного режима рек подразделяется на характерные фазы: половодье, паводки, межень (летняя и зимняя).

Половодье — ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное значительное увеличение количества воды в реке, обычно сопровождается выходом воды из русла и затоплением поймы. Оно вызывается весенним таянием снега на равнинах, ранним таянием снега и льда в горах. Время прохождения весеннего половодья зависит от географического положения водосбора. Так, на юге Европы оно проходит в среднем в марте—апреле, а на Севере — в мае—июле. Продолжительность половодья на малых реках колеблется в широких пределах и определяется интенсивностью снеготаяния; в нижнем течении больших рек она составляет два — три месяца.

Паводки — относительно кратковременные и непериодические подъемы уровня воды в реке, возникающие в результате быстрого таяния снега при оттепели, обильных дождях, попусках воды из водохранилищ. Обычно дождевые максимумы на средних и больших реках уступают по высоте максимума весенних половодий, но на реках с малыми водосборами, которые могут быть целиком охвачены интенсивными дождями, они значительно превосходят их. В районах с дождевым питанием рек (Дальний Восток), где доля талого стока в годовом цикле незначительна, максимальные расходы дождевых паводков независимо от размера реки превышают максимальные расходы половодий.

Межень — фаза водного режима продолжительностью не менее 10 дней, ежегодно повторяющаяся в одни и те же сезоны, характеризующаяся малой водностью. В умеренных и высоких широтах различают летнюю и зимнюю межень.

Меженный сток зависит как от климатических условий (осадков и испарения), так и, главным образом, от количества и характера грунтового питания рек.

Профиль равновесия, продольный профиль русла, выработанный рекой при стабильном базисе эрозии, практически незначительных локальных тектонических движениях и постоянстве климата. В этих условиях по длине реки уклоны распределяются так, что удельная транспортирующая способность потока мало меняется от истока до устья. Форма П. р. зависит от смены на протяжении реки ряда факторов (расхода воды, характера наносов, особенностей горных пород, формы русла и др.), влияющих на эрозионно-аккумулятивные процессы. Однако определяющим фактором является характер рельефа на протяжении речной долины. Так, выход реки из горной области на равнину вызывает быстрое убывание уклонов русла. Понятие о П. р. условное, имеющее преимущественно теоретическое значение как предельная форма профиля, к выработке которой стремится река.

Поперечный уклон реки (перекос водного зеркала) возникает под влиянием формы русла (например, на излучине он направлен к выпуклому берегу), ветра, гидротехнических сооружений и других причин.

Уклон реки, а также уклон долины часто используются как один из параметров в гидролого-морфологических зависимостях и критериальных отношениях, определяющих тип русловых процессов.

Средний уклон равнинных рек составляет несколько сантиметров на километр. Например, на Волге (вне участков водохранилищ) уклон равен 2-6 см падения на километр длины.

Средний уклон водной поверхности обычно близок к среднему уклону дна водотока. Распределение уклонов дна водотока по длине реки стремится к достижению профиля равновесия

Поиск по сайту: