- •ЗАГАЛЬНА ГІДРОЛОГІЯ
- •Харків – 2008
- •Предмет вивчення гідрології, її поділ на розділи та значення
- •Контрольні запитання
- •2.1. Розподіл води на земній кулі
- •Таблиця 3.3
- •Аномальні фізичні властивості води
- •4.2. Типи річок
- •4.3.2. Морфометричні характеристики басейну
- •4.3.3. Фізико-географічні й геологічні характеристики басейну річки
- •Основні морфометричні характеристики річкового русла:
- •Рис. 4. Водний переріз потоку
- •4.4. Живлення річок
- •Класифікація О. І. Воєйкова
- •Класифікація М. І. Львовича
- •4.6.2. Фази водного режиму
- •4.6.3. Розчленування гідрографа за видами живлення
- •Рис. 7. Гідрографи річок із весняним водопіллям
- •Рис. 8. Гідрографи річок із водопіллям у теплу пору року: а – далекосхідний; б – тянь-шанський
- •Рис. 9. Гідрографи річок із паводковим режимом :а – причорноморський; б – кримський ; в – північнокавказький
- •4.7. Рівневий режим річок
- •4.8.2. Основні характеристики стоку
- •Література
- •Європа
- •Африка
- •Північна Америка
- •Південна Америка
- •Австралія
- •Лимани
- •Натрій
- •Сульфат
- •Бікарбонат
- •Бромід
- •Термічний режим озер в умовах помірного клімату
- •Рис. 14. Заболочування суші
- •МОДУЛЬ 3. ГІДРОЛОГІЯ ОКЕАНІВ І МОРІВ
- •Основні морфометричні характеристики морів
- •ЗАГАЛЬНА ГІДРОЛОГІЯ
- •Харків – 2008
.
Рис. 4. Водний переріз потоку
Площа живого перерізу – це частина водного перерізу, де спостерігається течія води.
Площа мертвої зони – це частина водного перерізу, де не спостерігається течія води або відбувається зворотно відносно потоку течії.
Живий переріз характеризується:
1. Площею (ω, м2) живого перерізу ω = f1 (h), яка визначається за виміряними глибинами.
2.Шириною русла (В, м) – відстань між урізами берегів:
В= l1-l2,
3.Змоченим периметром (Р, м) – довжина підводного контуру поперечного перерізу водотоку і визначається за такою формулою:
P = √b12 + h12 + √b22 + (h2 – h1)2 + √bn-12 + (hn-2 – hn-1)2 + √bn2 + hn2,
де: b – відстань між промірними вертикалями, м;
h– глибина вертикалей, м.
4.Середньою глибиною річки (hсер) – це відношення площі водного пере-
різу (ω) до ширини річки (В):
hсер = ω/ В
5.Гідравлічним радіусом (R) – відношення площі водного перерізу (ω) до змоченого периметра Р:
R = ω/P
Для широких і відносно неглибоких русел і для періоду відкритого русла (без льодового покриву) величини гідравлічного радіуса і середньої глибини практично співпадають, оскільки у цих випадках Р~В.
4.3.6. Поздовжній профіль річки
Поздовжній профіль річки – це графік зміни відміток дна і водної поверхні вздовж берега (рис. 5).
48
.
Поздовжні профілі буваютьплавноувігнутими (1) – зменшення похилу від витоку до гирла;прямолінійними(2) – похил має майже постійне значення від витоку до гирла; опуклими (3) – зниження похилів у верхів’ях потоку і збільшення– в пониззі; ступінчастими(4) – із різкимизмінами похилів по довжині річки (рис.5).
Рис. 5. Поздовжній профіль річки
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 він проносить якусь кількість їх у завислому стані або пересуває по дну. 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, відкладенням наносів та перенесенням їх. В результаті утворюється відносно сталий поздовжній профіль, який має правильну ввігнуту форму, - профіль рівноваги.
Поздовжній профіль водної поверхні потоку не залишається постійним протягом року. Так, при збільшенні стоку води похили на плесах збільшуються, а на перекатах – знижуються, при зменшенні стоку – навпаки.
Різниця відміток дна або водної поверхні річки на якій-небудь її ділянці –
падіння (∆h). Різниця відміток витоку і гирла річки складають повне падіння річки.
Величина падіння обчислюється в сантиметрах на 1 км (см/км). Для характеристики крутості поздовжнього профілю річок користуються поняттям уклон. Уклон – величина безрозмірна і записується в долях одиниці, ‰, %. Ук-
лон річки – відношення величини падіння (∆hі) до довжини річки (Lі) на даній ділянці:
І=∆hі /Lі
4.4.Живлення річок
Виділяють чотири види живлення річок: снігове, дощове, льодовикове, підземне.
Дощове живлення
Дощ характеризується шаром опадів (мм), тривалістю (хвилини, години, доба), інтенсивністю випадання (мм/хв, мм/рік) і площею поширення (км2).
49
.
Зі збільшенням інтенсивності, площі поширення і тривалості дощу збільшується величина паводка. Чим більше відношення між площею поширення дощу і площею басейну, тим також більша величина можливого паводку. Поповнення підземних вод відбувається під час тривалих опадів. Якщо вологість повітря незначна і сухий ґрунт у період випадання дощу, то необхідно більше витратити води на випаровування й інфільтрацію і тому величина дощового стоку менша. Навпаки, якщо дощі випадають на добре зволожений ґрунт при зниженій температурі повітря, то вони дають велику величину стоку.
Снігове живлення
В помірних широтах основними джерелами живлення річок являються води, що накопичуються в сніговому покриві. Сніг, у залежності від товщини снігового покриву, щільності і запасів води, під час танення може утворити різний шар води. Запаси води, снігу в басейні залежать від величини опадів узимку, що визначаються кліматичними умовами і розподіляються по площі басейну нерівномірно в залежності від висоти місцевості, експозиції схилів, нерівностей рельєфу, впливу рослинності та ін.
Слід розрізняти процеси сніготанення і водовіддачі снігового покриву, тобто надходження на поверхню ґрунту води, яка не утримується снігом. Сніготанення починається після досягнення температурою повітря позитивних значень і виникнення позитивного теплового балансу на поверхні снігу. Водовіддача розпочинається після сніготанення і залежить від фізичних властивостей снігу – зернистості, капілярних властивостей тощо. Стік виникає тільки після початку водовіддачі.
Весняне сніготанення поділяють на три періоди:
1.Початковий період – сніг залягає суцільним покривом, танення сповільнене, водовіддача снігового покриву практично відсутня, стік ще не формується;
2.Період сходу основної маси снігу – починається інтенсивна водовіддача, виникають проталини, швидко наростає величина стоку;
3.Період закінчення танення – закінчується танення запасів снігу.
Зона одночасного танення – це територія, де в даний момент відбувається танення снігу. Ця зона обмежена фронтом танення – лінія, що відділяє зону танення снігу від області, в якій ще не відбувається танення і тилом танення – лінія, що відділяє зону танення від області, в якій вже не має снігу. Ця зона переміщується восени на північ, а в горах – угору вздовж схилів.
Підземне живлення
Воно визначається характером взаємодії підземних (ґрунтових) і річкових вод. Залежить від взаємного положення рівня води в річці і рівня ґрунтових вод. У випадку постійного гідравлічного зв’язку річки і ґрунтових вод ріки отримують підземне живлення на протязі року, окрім періоду повені.
Льодовикове живлення
Це живлення мають тільки ті річки, що витікають із районів високих гір, і які мають льодовики. Величина щорічного льодовикового живлення річок у середньому складає 412 км3, тобто 1 % від загального об’єму річкового стоку.
50