Файл: гдрлг.docx

Каждая река и ее бассейн могут быть охарактеризованы количественными показателями - гидрографическими характеристиками. К ним относятся длина реки и ее притоков, строение гидрографической сети, ее густота, площадь водосбора, уклоны реки и водосбора, их высотное положение и др.

Длина реки - это расстояние в километрах от устья до истока. Для ее определения пользуются крупномасштабными картами.

Бассейны рек нередко отличаются асимметрией, что имеет большое значение для формирования водного режима рек. Характеристикой асимметрии бассейна служит коэффициент асимметрии Ка, определяемый по формуле, где fл , fп, F - соответственно площадь левобережной, правобережной части бассейна и всего речного бассейна.

Большой интерес представляет средний уклон бассейна iср, который может быть вычислен по формуле

, где h - разность отметок соседних горизонталей на гипсометрической карте;

- длина горизонталей в пределах бассейна; F - площадь бассейна.

Коэффициент извилистости реки ,где l -измеренная длина всей реки с учетом извилистости, км; - длина прямой, соединяющей устье и исток реки, линейкой по плану, км.

Коэффициент разветвленности участка реки, где,...длина протоков;- длина главного русла на этом участке, км.

Коэффициент неравномерности развития речной сети, где,- сумма длинн соответственно левобережных и правобережных притоков.

Коэффициенты густоты речной сети

(12)

 l - длинн всех поверхностных водотоков, в том числе и главной реки, км;

F - площадь бассейна, км² .

Падение реки - разность высот уровенной поверхности воды в двух точках, расположенных на некотором расстоянии вдоль реки

где H = H_i - H_i+1 (13)

где H_i и H_{i+1 -} высотные отметки дна или поверхности воды в начале и конце участка, м

Течение каждой реки можно разделить на исток, верхнее, среднее, нижнее и устье.

Истоком называется место на земной поверхности, где русло реки приобретает отчетливо выраженные очертания и где в нем наблюдается течение.

В верхнем течении река обычно отличается большим уклонами и в соответствии с этим большими скоростями.

В средней части течения уклоны водной поверхности и скорости течения уменьшаются, водность возрастает, эррозионная деятельность потока ослабевае.

В нижнем течении происходит по приимуществу аккумуляция продуктов размыва, поступающих из верхней части речного бассейн.

Место, где река впадает в другую реку, озеро или море, называется устьем реки.

Реки обычно протекают в узких вытянутых пониженных формах рельефа называемых долинами (рис. 2) Элементами долины являются: дно или ложе долины, тальвег, русло реки, пойма, склоны долины, террасы и бровка. Дно или ложе долины - наиболее пониженная часть ее. Тальвег - непрерывная извилистая линия, соединяющая наиболее глубокие точки дна долины.

Часть дна долины, заливаемая высокими речными водами, называется поймой. Пойма представляет собой нижнюю, или первую террасу. Горизонтальные площадки в склонах долины называются террасами. Линия сопряжения склонов долины с поверхностью прилегающей местности называется бровкой. (рис. 2)

Разность высот двух каких - либо точек водной поверхности по длине реки называется падением реки. Отношение величины падения к длине данного участка называется уклоном i реки.

Падение выражается обычно в метрах на 1 км; уклон же представляет собой величину безразмерную и выражается в виде десятичной дроби, иногда в промилле (т.е. тысячных долях) и процентах. Переход от дроби к промилле получают умножением на 1000, а к процентам - на 100. Промилле обозначают %_о. Так, I = 0.003 = 0.3 % = 3 %_{о .}

Рис.2. Схематический поперечный разрез речной долины.

Для суждения о ряде гидрологических свойств бассейна важно знать климатические особенности бассейна. Главными климатическими элементами являются: количество атмосферных осадков, мощность снежного покрова и запас воды в нем, интенсивность дождей, температура и недостаток насыщения влагой воздуха.

На водный режим рек оказывает большое влияние озерность , лесистость и заболоченность. Озерностью бассейна, или коэффициентом озерности, называется отношение площади, занятой озерами в пределах данного бассейна, ко всей его площади. Таким образом Коз = fоз/F , где fоз - площадь зеркала всех озер; F - площадь бассейна. Коэффициентом заболоченности называется отношение площади, занятой болотами в бассейне, ко всей его площади, т. е. Кзаб = fб/ F, где fб - площадь болот. Аналогичным образом коэффициентом лесистости называется отношение площади, покрытой лесами, к площади бассейна, т. е. Клес = fл / F , где fл - площадь занятости лесами.

Уравнение водного баланса речных бассейнов (по М.И. Львовичу) (рис. 3) состоит из следующих:

Х = У +U+Е ; W = X - У = U + E (14)

где Х - осадки; У - поверхностный сток; U - подземный сток; Е - суммарное испарение; W - валовое увлажнение территории.

Л Е К Ц И Я N 2

Гидрометрия и ее задачи..

Гидрометрия является частью более обширной науки - гидрологии. Слово “гидрометрия” образовано из сочетания двух греческих слов и означает - измерение воды.

Основными задачами гидрометрии являются:

1) разработка методов и приборов для количественного определения и учета различных элементов режима водных объектов, 2) систематическое изучение гидрологического режима водных объектов для получения многолетних характеристик уровней, стока воды и наносов. химического состава воды. температуры воды. ледовых явлений и пр.

Гидрометрия подразделена на:

• Гидрометрия атмосферных вод

• Гидрометрия поверхностных вод: 1) гидрометрия океанов и морей; 2) гидрометрия вод суши (рек, озер, водохранилищ)

• Гидрометрия подземных вод.

Уровни воды

Высота водной поверхности относительно условной горизонтальной плоскости сравнения называется уровнем воды.

Наблюдения за уровнями воды ведутся ежедневно на гидрологических постах, оборудованных соответствующими устройствами и приборами. Каждый водомерный пост должен состоять: 1) из водомерных устройств - приспособлений для измерения уровней (реек, свай, самописца) и 2) из постоянных высотных знаков (реперов).

Уровни воды, наблюдаемые на водомерных постах, должны быть отнесены к условной плоскости нуля графика поста, высотная отметка которой остается постоянной для всего периода существования поста.

Если репер имеет абсолютную отметку, то, вычитая из нее превышение hо репера над нулем графика поста, получим абсолютную отметку нуля графика поста.

Помимо нуля графика, на водомерных постах имеется один или несколько нулей наблюдения. Под понятием ,” нуль наблюдения” подразумевается та высотная плоскость, от которой производится отсчет уровня воды в момент наблюдения. Высотное положение нулей наблюдения определяется величинами превышения репера над площадками свай (или нуля реек).

Рис.2.1 Схема гидрологического поста свайного типа

Наблюдения за уровнями воды на постах реечного или свайного типа заключается в следующем:

1) наблюдатель записывает номер рейки (сваи), по которой он проводит наблюдения, и делает отсчет уровня воды. Отсчет уровня записывается в см.

2) по справочной таблице нивелировки поста устанавливается величина приводки нуля рейки (сваи), которой был произведен отсчет уровня воды.

3) вычисляется высота (в см. ) наблюденного уровня над нулем графика поста (приведенный уровень) как сумма отсчета уровня по рейке(свае) и приводки нуля данной рейки(сваи).

Схема отсчета уровня над нулем графика поста показана на рис. 1, где отсчет уровня по переносной рейке на свае N2 равен 8 см, а отсчет уровня над нулем графика поста H=8+h2. Для получения абсолютной отметки уровня воды, необходимо к высоте уровня над нулем графика прибавить абсолютную отметку нуля графика поста.

Результаты измерений уровней воды за годовой период сводятся в таблицу ” ежегодные уровни воды” (ЕУВ). В таблицу ЕУВ вписывают также средние, высшие и низшие уровни из срочных наблюдений за каждый отдельный месяц и год в целом.

В таблице явления ледового режима и некоторые другие характеристики водного объекта отмечаются условными обозначениями, проставляемыми справа от значений уровня.

 - забереги; : - сало; ): - сало при заберегах; Х - редкий шугоход;

Х- густой шугоход; о - редкий ледоход;  - густой ледоход;  -ледостав;   - вода течет поверх льда;  - закраина; П - подвижка льда;  - затор.

По данным таблицы ЕУВ строится график колебаний средних суточных уровней. Используя условные обозначения приведенные на рис. 2, показываются фазы ледового режима.

При проектировании и эксплуатации гидромелиоративных и водохозяйственных объектов необходимо знать также такие важные характеристики, как повторяемость (частоту) уровней и продолжительность (обеспеченность) их стояния в течении года или многолетнего периода. Для этого строят графики повторяемости уровней.

Повторяемостью уровня называется число случаев (дней или лет) появление уровня в пределах какого - либо заданного интервала.

Повторяемость выраженная в процентах от общей длительности рассматриваемого периода называется частотой.

Продолжительностью стояния уровня называется число дней (или лет) в расчетном периоде, когда наблюдались уровни выше или равные данному уровню. Продолжительность, выраженная в процентах от всего расчетного периода, называется обеспеченность (Р%).

Повторяемость уровней каждого интервала за год определяется путем суммирования повторяемостей уровней соответствующего интервала за все месяцы.

Продолжительность стояния уровня (сут) вычисляют путем последовательного суммирования повторяемости уровней за год. Для последнего интервала должна быть равна числу дней в году. Поделив продолжительность в сутках на число суток в году и умножив на 100, можно определить обеспеченность уровней каждого интервала. Для последнего интервала продолжительность стояния уровней равна 365 сут, что соответствует обеспеченности 100%.

Чтобы получить более полную информацию об уровнях воды, также определяют следующие характерные уровни воды: медианный Н_50, верхний квадрильянный Н₂₅, нижний квадрильянный Н₇₅ и модальный Н_mod уровни.

Медианным называют уровень обеспеченность (продолжительность) которого 50%, верхним квадрильянным - уровень с обеспеченностью 25%, нижним квадрильянным - уровень с обеспеченностью 75%.