- •Глава I
- •§ 1. Основные виды инженерных сооружений
- •§ 2. Проект и его содержание
- •§ 3. Стадии проектирования
- •§ 4. Изыскания
- •Глава II
- •§ 5. Роль, состав и виды экономических изысканий
- •§ 6. Экономическое сравнение вариантов
- •§ 7. Экономическое трассирование
- •§ 8. Инженерная геология и ее роль в строительстве
- •§ 9. Инженерно-геологическая классификация горных пород
- •§ 10. Основные свойства горных пород как оснований сооружений
- •§ 1. Подземные воды
- •Глава IV
- •§ 12. Просадочные явления на лёссовидных породах
- •§ 13. Суффозия
- •§ 14. Оползни
- •§ 15. Болота - торфяники
- •§ 16. Промерзание грунта
- •§ 17. Вечная мерзлота
- •§ 18. Тектонические явления
- •Глава V
- •§ 20. Инженерно-геологические карты
- •§ 21. Буровые и горнопроходческие разведочные работы
- •§ 22. Правила безопасного| ведения
- •§ 23. Геодезическая привязка геологических выработок
- •§ 24. Электроразведка
- •§ 25. Сейсморазведка
- •§ 26. Магнитная разведка
- •§ 27. Гравиметрическая разведка
- •§ 28. Полевые методы изучения физико-технических свойств грунтов
- •§ 29. Гидрогеологические исследования
- •§ 30. Поиски строительных материалов
- •Глава VI
- •§ 31. Роль гидрологических изысканий
- •§ 32. Круговорот воды в природе. Водный баланс
- •§ 33. Речная система
- •§ 34. Река и ее характеристики
- •§ 35. Закономерности движения воды в русле
- •§ 36. Режим уровней и расходов воды
- •§ 37. Хар4ктеристики стока. Факторы, влияющие на сток
- •§ 38. Способы определения нормы стока
- •§ 39. Обеспеченность стока
- •§ 40. Расчеты максимального и минимального расхода воды
- •§ 41. Работа и энергия реки
- •§ 42. Кривая подпора
- •§ 43. Речные наносы
- •§ 44. Регулирование стока
- •Глава VII
- •§ 45. Изучение колебаний уровней воды
- •§ 46. Геодезические работы
- •§ 48. Определение расходов воды
- •§ 49. Изучение твердого стока
- •§ 50. Правила по технике безопасности при выполнении гидрометрических работ
- •Глава VIII
- •§ 51. Назначение и состав инженерно-геодезических изысканий
- •§ 52. Технические требования
- •Глава IX
- •§ 53. Состав
- •§ 55. Трассирование
- •§ 56. Полевое трассирование
- •§ 57. Особенности изысканий каналов, магистральных трубопроводов, линий электропередач, линий связи
- •Глава X
- •§ 58. Состав инженерно-геодезических изысканий
- •§ 59. Виды планового
- •§ 60. Составление и оценка проектов планового и высотного геодезического обоснования
- •1. Оценка проекта планового обоснования
- •§ 61. Методика угловых и линейных измерений. Методика нивелирования
- •§ 62. Обработка результатов измерений
- •§ 63. Крупномасштабные топографические съемки
- •§ 64. Техника безопасности при геодезических изысканиях
- •Глава XI
- •§ 65. Требования
- •§ 66. Причины нарушения устойчивости геодезических пунктов
- •§ 67. Выбор места и глубины закладки знаков
- •§ 68. Конструкция геодезических знаков для различных грунтовых условий
- •§ 69. Способы закладки грунтовых геодезических знаков
§ 32. Круговорот воды в природе. Водный баланс
Под действием солнечной радиации с поверхности океанов и морей, занимающих 71 % площади земного шара, испаряется громадное количество воды. Попав в атмосферу, пары воды при определенных условиях конденсируются и в виде осадков (дождя или снега) выпадают на поверхность океанов, морей и суши. Часть воды, выпавшей на сушу, по пониженным частям рельефа стекает в реки, образуя так называемый поверхностный сток. Другая часть осадков просачивается в грунт и, формируя подземный сток с подземными водами, также возвращается в реки. Часть подземного стока расходуется на питание растений. Благодаря такому непрерывному круговороту воды уровень воды в морях и океанах длительное время сохраняется постоянным.
Выразим водный баланс земного шара уравнением. Обозначим испарения с поверхности океана Zo, испарения с поверхности суши Zc, осадки на поверхность океана Хо1 осадки на поверхность суши Zc, сток воды через реки Y (рис. 48). Тогда можно записать:
т. е. испарение с поверхности океанов, морей и суши равно сумме осадков на эти же поверхности, если рассматривать их за длительный период времени.
В атмосфере земли постоянно находится около 12 300 км3 воды; суммарное годовое количество осадков на океан и сушу составляет (Хо + Xс) ≈ 519 000 км3. Значительное преобладание осадков над содержанием воды в атмосфере может быть объяснено только тем, что происходит непрерывный процесс влагообмена (круговорот) между океаном, атмосферой и сушей. Разделив 519 000 на 12 300, получим 42, т. е. в год вода совершает 42 круговорота, а один круговорот совершается за сут.
ворот совершается за сут. Конечно, найденная величина весьма приближенная, так как продолжительность круговорота зависит от удаленности бассейнов от океана, а часть осадков испаряется и выпадает в виде осадков над самими океанами.
На территорию СССР в среднем за многолетний период выпадает 500 мм осадков в год, на испарение расходуется около 60%, остальная часть воды стекает в океан через реки или просачивается в грунт.
Наряду с водным балансом всего земного шара может быть найден и баланс отдельного бассейна. Выразим его формулой
Поскольку с, q, r — малы, ими можно пренебречь, тогда уравнение водного баланса бассейна примет вид
Xcp = Ycp + Zcp. (2)
Если обе части уравнения (2) разделим на Хср, то получим
П ервое слагаемое называется коэффициентом стока, второе — коэффициентом испарения. Уравнения (2) — (3) играют важную роль при расчетах речного стока.
§ 33. Речная система
Под речной системой понимают главную реку и сеть притоков I, II, III и т. д. порядков (рис. 49). Площадь, с которой вода стекает в данную реку, называют водосборной, или просто водосбором, и выражают ее в квадратных километрах. Ту часть грунта, из которой вода поступает в реку, называют бассейном. Площади бассейна и водосбора (рис. 50) могут быть различными, но, поскольку подземный сток составляет лишь небольшую долю поверхностного, принципиального различия между этими понятиями нет.
Размеры и конфигурация бассейна— важная характеристика речной системы, поскольку они влияют на величину и характер стока.
Речным стоком называют общее количество воды, поступающей в реку из разных источников.
Конфигурация или форма бассейна определяется его протяженностью, шириной, асимметрией, характером нарастания площади бассейна.
За протяженность L6ac бассейна условно принимают или длину главной реки, или длину линии А—1—2—3. . . —В (рис. 51), проведенной через середины хорд, стягивающих противоположные стороны бассейна, и равномерно расположенных по длине главной реки.
Средняя ширина В бассейна находится из отношения
а асимметрия бассейна — по формуле
Здесь: — соответственно площади всего бассейна, левобережной и правобережной частей.
Х арактер нарастания площади бассейна обычно представляется в виде графика, на котором показывается постепенное увеличение площади бассейна за счет участков, непосредственно прилегающих к главной реке — межбассейновые пространства—и увеличения площади за счет площадей бассейнов притоков.
Площади бассейна и его частей обычно определяют по картам, при помощи планиметра. Точность такого определения зависит от масштаба карты, размеров и формы обводимой площади; обычно она составляет 1 : 200— 1 : 400 величины площади. Для получений площади бассейна с более высокой точностью необходимо произвести комплекс полевых геодезических работ. Такие работы, в частности, приходится выполнять при определении площадей бассейнов малых водотоков, для проектирования искусственных сооружений (мосты, трубы) на дорогах.
Касаясь характеристики самой реки, нужно прежде всего выделить ее основные части — исток, верховье, среднее течение, низовье, устье. Начало рек называется истоком. Истоком реки может быть родник, озеро, болото, тающие в горах снег и ледники.
Разграничение реки на три участка (верховье, среднее течение, низовье) несколько условно и имеет смысл лишь для рек значительного протяжения.
Место, где река впадает в море, озеро или другую реку, назы- вают устьем. При впадении в море реки образуют различные по форме устья, например, дельты, лиманы, губы, фиорды.