4.2.5. Річкова долина й русло річки

Долина– вузьке витягнуте зниження форми рельєфу, яке характеризується похилом свого ложа від одного кінця до другого.

Річкові долини за походженням можуть бути тектонічними, льодовиковими й ерозійними.

Складовими частинами річкової долини є: дно або ложе долини, тальвег, русло, заплава, схили долини, тераси й бровка (рис. 4). Схили долини(ділянки земної поверхні, що обмежують долину з боків) ідно (або ложе) долини– найбільш знижена частина долини. У межах дна (ложа) долини знаходятьсярусло річки :1) ерозійна заглибина у дні долини, вироблена водним потоком і заповнена його водами; 2) найбільш низька частина долини, яка заповнена водою в межень ізаплава(частина дна річкової долини, що затоплюється в період водопілля). Заплава утворюється внаслідок ерозійно-акумулятивної діяльності річкового потоку. Виділяютьзаплаву низьку(затоплюється водою щороку) івисоку(затоплюється лише під час високих паводків). Ширина заплави залежить від розміру річки: на найбільших рівнинних річках досягає 40–50 км, на малих – кількох десятків метрів, на гірських річках – 10–20 м. Заплава в період високих вод затримує значну кількість води, яку пізніше при зниженні рівнів знову віддає річці. Отже, вона є природним регулятором водного режиму річок.

Тальвег– безперервна звивиста лінія, яка з’єднує найглибші точки дна долини.

Бровка– лінія сполучення схилів долини з поверхнею місцевості.

Тераси – горизонтальні або нахилені ділянки, розташовані уступами в межах дна та схилів річкової долини. Терас може бути кілька; нижньою, або першою терасою є заплава.

Русла річок за формою у плані поділяють на прямолінійні, звивисті, розділені на рукава, розкидані.

Основні морфологічні елементи русла:меандри– закрути русла річки, що виникають унаслідок циркуляції води в річковому потоці;осередки– рухомі підвищення дна, що затоплюються;острови– стабільні підвищення дна, які закріплені рослинністю;плеса й перекати– це глибокі й мілкі ділянки русла; донні пасма різного розміру.

Смуга в руслі річки з глибинами, які найбільш придатні для судноплавства, називається фарватером. Іноді, крім фарватеру, виділяютьлінію найбільших глибин.

Морфологічні особливості русла можуть бути охарактеризовані ізобатами і поперечним профілем русла. Лінії на дні річкового русла, що з’єднують точки з однаковими глибинами, називають ізобатою.

Рис. 4. Схематичний переріз річкової долини

Поперечний профіль річки– вертикальна площина, перпендикулярна до напряму течії потоку й обмежена з боків схилами русла, а зверху лінією горизонту. Поперечний профіль характеризується перевищенням рівня води коло одного берега над рівнем коло другого і в ряді випадків являє собою досить складні криві лінії.

У межах поперечного профілю слід відрізняти площі поперечного, водного, живого перерізу і мертвої зони.

Площа поперечного перерізу(, км²) – це повна площа, обмежена поверхнею води й дном річки (рис. 5).Площа водного перерізу– дорівнює площі поперечного перерізу при незамерзлій річці, а за наявності льодового покриву дорівнює різниці площі поперечного перерізу і площі зануреного у воду льоду.

Рис. 5. Водний переріз потоку

Площа живого перерізу– це частина водного перерізу, де спостерігається швидкість течії води.Площа мертвої зони– це частина водного перерізу, де немає швидкості течії води або відбувається протилежному напрямі відносно потоку течії.

Основні морфометричні характеристики річкового русла:

1. Площа (, м²) живого перерізу= f₁(h) визначається за виміряними глибинами.

2. Ширина річки (В, м) – відстань між урізами берегів:

В = l₁-l₂,

3. Змочений периметр(Р, м) – довжина підводного контуру поперечного перерізу водотоку, визначається за такою формулою:

P = √b₁² + h₁²+ √b₂²+ (h₂ – h₁)²+ √b_n-1²+ (h_n-2– h_n-1)²+ √b_n²+ h_n²,

де b – відстань між промірними вертикалями, м;

h – глибина вертикалей, м.

4. Середня глибина річки(h_сер) – це відношення площі водного перерізу () до ширини річки (В):

h_сер=/ В.

5. Гідравлічний радіус(R) – відношення площі водного перерізу () до змоченого периметра Р:

R = /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.

Елементи живого перерізу не постійні і змінюються зі зміною рівнів води в річці: при підвищені рівнів води збільшуються, при зниженні – зменшуються.