- •Конспект лекций
- •1. Предмет гидрологии
- •2. Свойство и происхождение воды
- •3. Распределение и круговорот воды на Земле
- •4. Водный баланс
- •5. Водные ресурсы и водообеспеченность
- •1. Гидрографическая сеть суши
- •2. Основные элементы речных систем
- •3. Тип питания рек. Фазы водного режима
- •1. Гидрограф стока
- •2. Характеристики и факторы стока
- •3. Режим уровней воды в водотоках.
- •4. Связь расходов и уровней воды
- •5. Ледовый режим рек
- •6. Мониторинг состояния водных объектов
- •2. Основные способы определения расчетных
- •3. Максимальные расчетные расходы воды
- •6. Внутригодовое распределение стока воды
- •7. Минимальный сток
- •8. Расчетные гидрографы стока воды
- •2. Движение паводочной волны
- •3. Распределение скоростей воды по живому сечению реки
- •4. Циркуляция воды в руслах рек
- •Тема 7 Регулирование стока воды
- •1. Основные положения
- •2. Водохозяйственные балансы
- •3. Основы расчета водохранилищ
- •5. Противопаводковые водохранилища
1. Гидрографическая сеть суши
Вода, поступающая на поверхность земли в виде осадков, талой воды или выходящая из подземных источников, собирается в понижениях рельефа и стекает под действием силы тяжести, образуя отдельные струйки, ручейки и ручьи. Соединяясь, ручьи образуют реки.
Система, включающая постоянные и временные водотоки, озера, болота, водохранилища, представляет собой гидрографическую сеть суши.
В строении гидрографической сети наряду с ручейками и ручьями, образующимися на склонах, выделяют ложбины, лощины, суходолы и долины.
Ложбина – слабо выраженная вытянутая впадина водно-эрозионного происхождения с пологими обычно задернованными склонами. Площадь водосбора ложбин – в среднем от 10 до 50 га.
Лощина – следующее после ложбины звено гидрографической сети с большой крутизной и высотой склонов, появлением форм донного и берегового размывов. Площадь водосбора – до 3-5 км2.
Суходол –нижнее звено гидрографической сети без постоянного водотока, характеризуется ассиметрией склонов, наличием извилистого русла временного водотока. Площадь водосбора - до 10-15 км2.
Отметим, что при пересечении дорогой ложбины или лощины, как правило, устраиваются малые водопропускные сооружения. Сток из ложбин отводится в придорожный кювет.
Речная долина – относительно узкая, вытянутая в длину пониженная форма рельефа, которая характеризуется общим наклоном своего ложа к устью. Это наиболее полно разработанная водой звено гидрографической сети. Долины, встречаясь между собой, никогда не пересекаются, а соединяются вместе в одно целое понижение. По форме их поперечного профиля различают: каньоны, ущелья, трапецевидные и корытообразные долины. В зависимости от происхождения - тектонические, вулканические, ледниковые и эрозионные долины.
В составе долины выделяют следующие элементы (рис. 3):
Дно или ложе – самая низкая часть долины. Часть ложа, постоянно занятое водой реки, называется руслом.
Склоны – повышенные участки долины, ограничивающие с боков ложе.
Пойма – затапливаемая в период паводков и половодий часть ложа.
Терраса – относительно горизонтальный участок склона.
Рис. 3. Элементы речной долины
Линия сопряжения дна долины со склоном называется подошвой склона, характеризуется более или менее заметным изломом в поперечном профиле долины. Линия сопряжения склонов долины с прилегающей местностью называется бровкой. Линия сопряжения поверхности воды с берегом является урезом воды.
2. Основные элементы речных систем
Рекой называют водный поток сравнительно больших размеров, текущий в разработанном им русле и питающийся за счет поверхностного (склонового) и подземного стока.
Совокупность всех рек какой-либо территории, сливающихся вместе и выносящих воду в водоприемник, образует речную сеть или речную систему.
Речная сеть, как правило, имеет древовидную структуру. Реки, впадающие в океан, море или озеро называются главными. Притоки главной реки по отношению к ней являются притоками первого порядка. Притоки, впадающие в притоки первого порядка, являются притоками второго порядка и т.д. (рис.4).
Рис. 4. Элементы речной сети (1- водоприемник, 2- устье,
3 – исток, 4 - водораздельная линия)
Вода попадает в речную сеть с водосборной площади (водосбора, водосборного бассейна), ограниченной водораздельной линией. Таким образом, водосбором называется часть земной поверхности и толщи пород, откуда вода поступает в реки. При гидрологических расчетах используют, как правило, площадь поверхностного водосбора, которая может на 3…10% и более отличаться от подземного водосбора. Она обычно измеряется в км2. Бассейн любого водного объекта характеризуется географическим положением, рельефом, климатическими, геологическими и гидрогеологическими условиями, степенью залесенности, озерности и заболоченности, морфометрическими параметрами. Последние характеризуют степень развития водораздельной линии, вытянутость водосбора и т.д.
Начало реки, соответствующее месту, с которого появляется постоянное течение воды в русле, называется истоком (родник, болото, озеро, ледник).
Устье – место впадения реки в другую реку, озеро, море. В устьях рек, впадающих в моря, озера или водохранилища, возникают своеобразные процессы, связанные с отложением рекой наносов. В этих случаях возникает устье в виде дельты, т.е. многорукавные устья (Нева, Волга и др.). Приливы, отливы, большая глубина затрудняет образование дельты (Лена, Индигирка и др.). В этом случае возникают устья в виде эстуария (рис 5).
Рис. 5. Формы устьев. 1 – дельта, 2 - эстуарий
Основной количественной характеристикой речной сети является её густота, которая определяется в виде отношения длины всех водотоков (км) к водосборной площади или же к площади какой-либо территории (км2). Её величина изменяется от 0.3…0.52 в тундровой зоне до 0,23 в полупустынной зоне. Извилистость водотока – отношение его длины к длине прямой, соединяющей конец и начало водотока.
В зависимости от величины водосбора принято выделять большие, средние и малые реки.
К большим рекам относят реки, имеющие площадь водосбора более 50 тыс. км2. Обычно такие реки протекают в пределах нескольких физико-географических зон, особенности которых существенно влияют на сток воды.
К средним относят реки с площадью водосбора от 2 до 50 тыс. км2. Они протекают в пределах одной физико-географической зоны. Сток таких рек формируется в достаточно однородных условиях ( климат, рельеф, растительность и др.).
Малые реки имеют площадь водосбора менее 2 тыс. км2. Режим их стока может формироваться под влиянием условий, не характерных (азональных) для данной физико-географической зоны.