ПОБУДОВА ПОВЗДОВЖНЬОГО ТА ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФІЛІВ РІКИ

Вступ. Виконання цієї лабораторної роботи ставить перед собою завдання навчити студентів будувати повздовжній та поперечний профілі ріки та визначити нахил ріки і основні морфометричні характеристики русла, а саме: площу водного перерізу, ширину, середню глибину живого перерізу, змочений периметр та гідравлічний радіус.

Під час виконання цієї лабораторної роботи студенти повинні закріпити знання таких основних понять і формул, отриманих на лекціях, як: падіння ріки, нахил ріки, базис ерозії, типи повздовжніх профілів, типи річкових долин за характером поперечного профілю, головні морфологічні елементи долини: дно, русло, заплава, схили, тераси; морфологічні характеристики русла: водний переріз, мертвий простір та живий переріз.

Порядок виконання роботи:

1 За картою визначити абсолютні висоти в (м) витоку, гирла заданої ріки та всіх горизонталей, що перетинають русло головної ріки.

2 За картою визначити відстані в (км) між всіма горизонталями, що перетинають русло головної ріки.

3 Побудувати повздовжній профіль ріки.

4 Розрахувати загальний нахил ріки та середній нахил ріки.

5 Визначити тип повздовжнього профілю.

6 Побудувати профіль поперечного перерізу русла ріки.

7 Визначити основні морфометричні характеристики русла:

а) ширину водного перерізу;

б) площу водного перерізу;

в) середню глибину водного перерізу;

г) змочений периметр;

д) гідравлічний радіус.

8 Замалювати схематичний поперечний профіль річкової долини, на якому позначити: дно долини, русло, заплаву, схили, тераси, а також морфологічні елементи схилу та терас: підошву та бровку.

Хід виконання роботи.

1 Скласти журнал запису для побудови повздовжнього профілю ріки. Дані знімаються з топографічної карти Івано-Франківської або Львівської області масштабу 1:200 000. Варіантність роботи зберігається на протязі 1, 2, 3 і 4 лабораторних робіт. Тобто всі розрахунки проводять для ріки, яка була вибрана на першому занятті.

По-перше, на карті потрібно відшукати всі горизонталі (лінії однакової висоти), які перетинають русло головної ріки Вашого басейну. Місця перетину можна позначити на кальці олівцем.

По-друге, потрібно визначити висоту кожної горизонталі в метрах, а також висоту гирла (чи замикаючого створу) і витоку ріки. На карті масштабу 1:200 000 суцільні горизонталі проведені через 20 м (переважно на рівнинній території) або через 40 м (переважно на гірський території). Відповідно горизонталі жирним шрифтом (кожна п’ята) проведені через 100 м або через 200 м.

2 За допомогою курвімерта по карті вимірюється відстань між горизонталями по довжині ріки від замикаючого створу до витоку. Тобто, вимірюється відстань від гирла до першої горизонталі, що перетинає русло, далі між першою і другою, між другою і третьою, і так до останньої, наприкінці – між останньою і витоком ріки. Результати записуються у вигляді таблиці, приклад якої наведений нижче.

3 Повздовжній профіль ріки будується на міліметрівці. На горизонтальній вісі відкладають відстані по довжині ріки, а по вертикальній – абсолютні відмітки дна або рівня води. Відлік відстані ведеться від гирла або замикаючого створу як найбільш стабільної точки. Масштаби приймаються різні: більш крупний для висот, більш дрібний для горизонтальних відстаней.

Тобто, на горизонтальній вісі повинна вміститись довжина ріки, причому нуль відліку буде розташований справа на вісі, а зліва, в точці перетину координат, буде знаходитись відмітка, що відповідає значенню довжини ріки. Значення відстані від гирла до точки побудови визначається шляхом сумування відстаней між горизонталями в зростаючому порядку.

Таблиця 3.1-Журнал запису для побудови повздовжнього профілю ріки Мізунька

Продовження таблиці 3.1

4 Для визначення загального нахилу ріки також знадобляться дані таблиці. Загальний нахил дорівнює відношенню падіння від витоку до гирла до довжини ріки (м/км).

(Н_витоку - Н_гирла)/L (3.1)

Для визначення середнього нахилу ріки за даними таблиці визначити нахил водної поверхні між кожними сусідніми горизонталями, потім вирахувати середній нахил як середній арифметичний (м/км).

Ширина живого перерізу В (м) – відстань по прямій між урізами води лівого і правого берегів у випадку співпадіння площ живого та водного перерізів. Визначається за профілем.

б) площу водного перерізу;

Площа живого перерізу ω (м²) – це площа водного перерізу за вирахуванням сумарної площі мертвих просторів. Вираховується на поперечному розрізі русла за допомогою планіметра або палетки.

Для цього на побудований графік поверх водного перерізу простим олівцем наноситься палетка розміром 1´1 см. Палеткою називається прозора пластинка з мережею квадратів, площа яких відома в масштабі карти. Підраховується площа живого перерізу спочатку за графіком в см², потім, враховуючи масштаб графіка, перераховується в м².

в) середню і максимальну глибину водного перерізу;

Середня глибина живого розрізу h_ср(м) дорівнює відношенню площі живого перерізу до його ширини:

h_{с р} = ω / В (3.2)

Максимальна глибина водного перерізу h_max (м) визначається за побудованим графіком.

г) змочений периметр;

Змочений периметр z (м) - це довжина лінії, по якій вода доторкається до нерухомих твердих границь потоку. Визначається за допомогою курвіметра. Перераховується в натуральну величину згідно масштабу графіка, тобто виміряну довжину лінії змоченого периметру визначити в масштабі глибини, потім додати величину ширини живого перерізу.

Таблиця 3.2–Журнал промірних глибин перерізу ріки (7 створів)

д) гідравлічний радіус.

Гідравлічний радіус R (м) – це відношення площі живого перерізу до змоченого периметру:

R = ω / z (3.3)

6 Замалювати схематичний поперечний профіль річкової долини, на якому позначити: дно долини, русло, заплаву, схили, тераси, а також морфологічні елементи схилу та терас: підошву та бровку.

Таблиця 3.3–Журнал промірних глибин перерізу ріки (7 створів)

Основні терміни.

Повздовжнім профілем ріки називається графік, який характеризує зміну відміток дна русла або водної поверхні по довжині ріки.

Падінням ріки називається різниця висот двох яких-небудь точок дна або водної поверхні.

Розрізняють загальний (головний) та місцевий базис ерозії. Загальним базисом ерозії є рівень моря або озера, куди впадає головна ріка системи. Місцевим базисом ерозії для даної ріки є рівень води тієї ріки, куди вона впадає, або вихід на поверхню важко розмиваємих гірських порід, які утворюють пороги і водоспади.

Типи повздовжніх профілів:

· плавноувігнутий, який характеризується зменшенням величини нахилу від верхів’я до гирла;

· прямолінійний, який відрізняється однаковими нахилами на всьому протязі ріки;

· опуклий, для якого характерні понижені нахили в верхів’ї та підвищенні в нижній течії;

· сходинчастий – з різкими змінами нахилів по довжині ріки.

За характером поперечного профілю розрізняють такі п’ять основних типів долин: щілини, каньйони, ущелини, трапецевидні, коритоподібні.

Руслом називається найнижча частина долини, яка постійно зайнята водним потоком.

Заплава – частина долини, яка в повінь (або в паводок) щорічно заливається водою.

Водним перерізом ріки називається переріз потоку в площині, яка перпендикулярна його динамічній вісі. Ділянки водного перерізу, в яких немає течії води, називаються мертвим простором. Решта водного перерізу – живим перерізом.

Контрольні питання.

1 Як побудувати повздовжній профіль ріки ?

Поиск по сайту: