14. Роль подземных вод в гидрологических и физико-географических процессах, их значение в народном хозяйстве

15. Продольные профили рек. Стадии развития рек. Гидрологический режим рек в верхнем, среднем и нижнем течении.

Паўздоўжны профіль рэчышча характэрызуецца ухілам і падзеннем. Розніца вышыні двух кропак воднай паверхні па даўжыні ракі (∆Н) называецца падзеннем. Адносіны велічыні падзення (∆Н) да даўжыні дадзенага ўчастка (l) называецца ўхілам (I) ракі:

I = ∆Н/ l = tg α.

Ухіл ракі прадстаўляе сабой безразмерную велічыню і выражаецца ў выглядзе дзесяцічнага дробу або ў праміле (‰).

Паўздоўжны профіль рэчышча ракі звычайна блізкі да паўздоўжнага профілю рачной даліны і мае хвалістую форму, якая адлюстроўвае чаргаванне глыбокіх і мелкаводных мясцін (плёсаў і перакатаў). Паўздоўжны профіль рачной даліны праходзіць некалькі стадый: юнацтва, маладосці і сталасці.

Межель – период низкой водности, питание подземными водами преобладает.

Летняя – с снегового питания до оссених паводков, а при отсутствии до зимнего периода, с которого начинается зимняя межень, длящаяся до до следующего всесеннего половодья.

Половодье – период наибольшей в году водности и связанно с ней высокого и продолжительного подъёма уровня воды, обычно с выходом на пойму, повторяющиеся ежегодно.

Паводки – коротковременные (от 2 часов до нескольких суток) резкие увеличения водности реки, сопровождающееся подъёмам уровнем воды. Вызываемая дождями или таяния льда и снега при оттепелях.

16. Механизм течения реки. Закономерности ламинарного и турбулентного движения (Дарси и Шези). Виды движения воды в потоках: установившееся (равномерное, неравномерное) и неустановившееся.

Худкасць вадкасці на паверхні, па якой яна рухаецца роўна нулю, а найбольшая – на паверхні плыні. Пры руху ў капілярах і трубах максімальная хуткасць назіраецца ў цэнтры плыні. Такі рух называецца ламінарным. Пры пастаянным расходзе вады хуткасць плыні не змяняецца па велічіні і з цягам часу. У адкрытых плынях хуткасць ад дна да паверхні плаўна павялічваецца да найбольшай велічыні у паверхні. Рух залежыць ад вязкасці вадкасці і супраціўленне руху прма прапарцыянальна хуткасці. Перамешванне вадкасці уў плыні адбываецца па законам дыфузіі. Ламінарны рух вады назіраецца звычайна ў падземных плынях у дробназярністых грунтах.

Турбулентны рух практычна не залежыць ад вязкасці вадкасці. Супраціўленне руху ў турбулентных плынях прама прапарцыянальна квадрату хуткасці.

Для турбулентнага руху можна знайсці выражэнне сярэдняй хуткасці па формуле

v = с √R I, дзе с = √g / 3 α, а α – каэфіцыент прапарцыянальнасці, R – гидравлиский радиус. Гэта ўраўненне носіць назву ўраўнення Шэзі.

Залежнасць хуткасці руху вады грунтовых вод ад ўхілу называецца законам Дарсі. Колькасць вады (Q) яна фільтруецца праз некаторае папярочнае сячэнне грунта (F), раўняецца здабытку плошчы гэтага сячэння на хуткасць:

Q = v F, ці v = k i F,

дзе k – каэфіціент фільтрацыі; i = h₁ – h₂ /l = h/l – гідраўлічны ухіл; h- велічыня напору; l – адрэзак, на якім адбываецца фільтрацыя вады; F – папярочнае сячэнне, праз якое адбываецца фільтацыя вады ў грунце.

Характерным признаком движения воды в естественных руслах является изменчивость основных характеристик потока – площади живого сечения потока, а следовательно и скорости потока не только по длине реки, но и с течением времени. В связи с этим движение воды в естественных руслах может быть установившееся и неустановившееся.

При установившемся движении основные параметры – скорость υ и гидродинамическое давление р – зависят от положения рассматриваемой частицы жидкости в потоке и не зависят от времени t, то есть υ = f(x,y,z). р = f(x,y,z).

При неустановившемся движении скорость или давление изменяются с течением времени, υ = f(x,y,z,t), p = f(x,y,z,t).

Установившееся движение может быть равномерным и неравномерным. При равномерном движении скорости в соответствующих точках любых сечений одинаковы, например, если поток протекает по руслу с постоянной формой поперечного сечения ω = const и скорости частиц жидкости не изменяются с переходом из одного сечения в другое, хотя они различны по глубине и ширине потока. При неравномерном движении скорости изменяются в соответствующих точках живых сечений по длине потока. Неравномерное движение потока можно наблюдать, например, при установке в русле реки поперечной лесозадерживающей запани.