7.4 Марфаметрычныя характарыстыкі ракі

Да марфаметрычных характарыстык ракі адносяцца даўжыня ракі, каэфіцыент звілістасці і гушчыня рачной сеткі.

Даўжыня ракі (L) вызначаецца як адлегласць па рацэ паміж вытокам івусцем, вымераная па карце. Вымярэнне рэкамендуецца праводзіць па картам буйнога масштаба. Для дакладнага разліку сапраўднай даўжыні ракі і яе прытокаў уводзіцца паправачны каэфіцыент. Які адпавядае аднаму з дадзеных узораў звілістасці ракі на карце. Значэнні каэфіціента вагаюцца ад 1,00 да 1,25 (метад Шакальскааг). Сапраўдная даўжыня ракі вызначаецца шляхам памнажэння даўжыні ракі, вымеранай тым ці другім ростулам вымяральніка, на паправачны каэфіцыент, які адпавядае дадзенаму віду (класу) звілістасці ракі.

На мясцовасці у залежнасці ад рэльефу, горных парод і гшрунтоў, якія складаюць даліну і рэчышча, а таксама ад размываючай дзейнасці вадасцёка рэка меандрыруе, змяняе напрамак сцёку і месцазнаходжанне рэчышча. Такім чынам, рака на мясцовасці мае сваю прыроднуюзвілістасць, якую можна адлюстраваць каэфіціентам звілістасці ракі, ці каэфіцыент развіцця ракі. Ён вызначаецца як адносіны сапраўднай даўжыні ракі (L) да даўжыні прамой лініі (l), якая злучае выток і вусце пры адносна пастаянным напрамку цячэння:

К_зв. = L/l.

Сума даўжыні галоўнай ракі і усіх яе прытокаў называюць даўжынёй рачной сеткі. Для вызначэння умоў фарміравання сцёку, жыўлення грунтовымі водамі знаходзяць велічыню гушчыні рачной сеткі, якая прадстаўляе сабой даўжыню рачной сеткі на 1 км² плошчы вадазбору. Для рачных вадазбораў гушчыня рачной сеткі (D) вызначаецца як адносіны даўжыні усіх вадацёкаў (∑L) да вадазборнай плошчы ракі (F, км/км²)

D = ∑L / F

Гушчыня рачной сеткі залежыць ад кліматычных умоў вадазбора, геалагічннай будовы мясцовасці і рэльефа і сведчыці аб узроўню развіцця гідраграфічнай сеткі. Па значэнні гушчыні рачной сеткі можна прыблізна ацаніць сярэднюю даўжыню схілаў l_сх. Пры дапушчэнні залажэння вадацёка пасярод вадазбора:

l_сх = 1 / 2 D = F / 2 √L.

Сярэдняя даўжыня схілаў вадазбора уплывае на працэс дабягання атмасферных ападкаў у гідраграфічную сетку, на фарміраванне страт, інфільтрацыю і эрозію схілаў.

Марфалагічныя асаблівасці рачных адлін падрабязна разглядаюцца у курсе агульнай геамарфалогіі. Асаблівасці рачных далін рэк Беларусі, уплыў на іх развіццё асобных працэсаў адлюстроўвае малюнак 7.9

7. 5 Марфаметрычныя паказчыкі рэчышча

Памеры і форма рэчышча, як і рачной даліны, змяняецца па даўжыні ракі ў залежнасці ад яе воднасці, будовы даліны, характара парод, якімі яны складзены (рыс. 7.9).

Марфалагічныя асаблівасці рэчышча можна адлюстраваць у выглвдзе плана з ізабатамі і папярэчніка (профіля рэчышча). Сячэнне рэчышча вертыкальнай плоскасцю, прпендыкулярна напрамку цячэння ракі, называецца водным сячэннем патоку (рэчышча). Папярэчнае сячэнне рэчышча вызначае яго прапускную здольнасць і уплывае на на размеркаванне хуткасцей, ухілаў, напрмку цячэння і другія гідралагічныя характарыстыкі плыні. Патрэбна адрозніваць:

Рыс. 7.9 Характар рачных далін і роля рэчышчавых працэсаў у іх фарміраванні

• плошчу папярэчнага сячэння рэчышча пры найбольшым узроўні;

• плошча папярэчнага сячэння на час выканання гідралагічных назіранняў, замераў

• плошча воднага сячэння;

• плошча жывога сячэння;

• плошча мёртвай прасторы.

Пры наяўнасці ледзянога покрыва пад плошчай воднага сячэння прыймаецца поўная плошча сячэння без плошчы паглыбленага нерухомага лёду (паверхневага, шугі і унутрыводнага). Пры адсутнасці ледзянога покрыва паняцце “плошча воднага сячэння” супадае з паняццем “плошча папярэчнага сячэння”.

Пад плошчай жывога сячэння разумеецца частка воднага сячэння, у якой хуткасць цячэння больш нуля ці больш адчувальнасці гідралагічных прылад для вымярэння хуткасці вады.

Пад плошчай мёртвай прасторы разумеецца частка воднага сячэння, у якой хуткасць цячэння практычна роўна нулю, ці менш адчувальнасці гідралагічных прыбораў. Воднае сячэнне змяняецца час ад часу разам са зменай ўзроўню вады. Кожнаму ўзроўню вады у рацэ адпавядае свае воднае сячэнне. Акрамя гэтага, плошча воднаг сячэння можа мяняцца пад уплывам рэчышчавых працэсаў, пад уплывам эрозіі (бакавой, глыбіннай) і акумуляцыі наносаў.

На практыцы пры гідралагічных разліках шырока выкарыстоўваюцца асноўныя марфаметрычныя характарыстыкі воднага сячэння, якія выражаюцца у канкрэтных лічбах.

Плошча жывога сячэння вызначаецца на аснове прамераў глыбіняў. Па дадзеным прамераў будуецца прфіль папярочнага сячэння рэчышча, па якому можна падлічыць плошчу воднага сячэння (ω) пры розных узроўнях вады у рацэ. Гэта дазваляе таксама пабудаваць крывую звлежнасці плошчы (ω) ад вышыні узроўняў вады (h):

ω = f (h).

Шырыню жывога сячэння (І) можна прадставіць як функцыю залежнасці ад вышыні узроўня вады у рацэ (h):

В = f (h).

Змочаны перыметр (Р) вызначаецца як даўжыня падводнага контура воднага сячэння паміж урэзамі вады. Другімі словамі гэта даўжыня лініі па дну і адкосам берагоў рэчышча.

Сярэдняя глыбіня (h_ср.) атрымліваецца шляхам дзялення плошчы воднага сячэння (ω) на шырыню воднай плыні па лініі узроўня вады (В):

h_ср. = ω / В.

Гідраўлічны радыус (R) атрымліваецца шляхам дзялення плошчы жывога сячэння на змочаны перыметр:

R = ω / P.

Гэты паказчык прадстаўляе сабой велічыню, якая адлюстроўвае памеры жывога сячэння плыні і прыходзіцца на адзінку змочанага перыметру, характэрызуе супраціўленне дна рэчышча цякучай вады. Для малых рэк Беларусі пры шырыні рэк да 50 м можна замяніць сярэдняй глыбінёй.

Наяўнасць у папярэчным сячэнні розных паглыбленняў дна, выступаў спрыяе узнікненню застойных зон, вадаваротаў, адваротных цячэнняў. І Наадварот, правільная парабалападобная форма рэчышча спрыяе раўнамернаму руху вады у рэчышчы.

Дно рэчышча у прыродзе заўсёды няроўнае, шурпатае. Яно аказвае супраціўленне рухаючай вадзе. З павялічэннем глыбіняў памяншаюцца няроўнасці паверхні рэчышча, змяншаецца яго уплыў на сярэднюю хуткасць плыні. Таму адрозіваюць шурпатасць абсалютную і адносную.

Абсалютная шурпатасць рэчышча Δ прадстаўляе сярэднюю вышыню узвышэння няроўнасці паверхні дна над сярэдняй крывой дна рэчышча. Адносіны абсалютнай шурпатасці да сярэдняй глыбіні патоку (Δ / h_ср.) называецца адноснай шурпатасцю. Калі рэчышча створана неаднароднымі частінкамі, то іх супраціўленне руху вады вызначаецца ў асноўным памерамі найбольшых часцінак. Пагэтаму разліковае значэнне Δ будзе тым больш, чым больш разнастайным будзе грунт рэчышча.