2.4 Единицы измерения стока

Сток, в зависимости от решаемой задачи может выражаться в виде:

• расхода воды Q, м³/c

• объёма стока W, м³/c

• модуля стока M, л/(c*км²)

• слоя стока y, мм, м

Объём стока (W) – это объём воды, стекающей с водосбора за какое либо время Т(больше сек), т.е. W=Q*T

Объём стока выражается в м³, км³ с указанием за какой период (месяц, год), ведётся расчёт. Количество воды, стекающей с единицы площади водосбора в единицу времени называется модулём стока (М). М=(10³*Q)/F , где F – площадь водосбора в км².

Эта характеристика широко используется в гидрологических расчётах. Она удобна для сравнения удельной водоносности водосборов рек. Например для Москвы среднегодовой модуль стока равен 6, Хабаровск 8, Батуми 50 л/(c*км²).

Если сток сравнивают с осадками и испарениями, то говорят о слое стока у, т.е. количестве воды стекающей с площади водосбора, за какой-либо интервал времени, равном толщине слоя равномерно распределённого по площади этого водосбора.

Слой стока (у) и модуль стока (М) связаны между собой следующим образом:

y=31,5*М

Объём воды W (м³/год) стекающей с площади водосбора F(км²) составит:

W=10³ * y * F

Этот объём воды стекает с водосбора за 31,5*10⁶ секунд в году. Подставив размерности y, F, W, M получим:

31,5*10⁶*M*F/10³ = 10³*y*F

К безразмерным характеристикам стока относятся коэффициенты стока ζ и модульный коэффициент стока к_i, равный отношению расхода воды за год, к среднемноголетнему расходу или отношение модуля стока M_i, к его норме M₀

K_i=Q_i/Q₀=M_i/M₀

3.1 Формирование рек

Рекой – называется водоток значительных размеров, питающийся за счёт поверхностного и подземного стока и имеющего чётко выраженное русло.

В зависимости от характера рельефа реки бывают:

• равнинные – протекающие по низменности и равнинах с высотой до 300-600 метров над уровнем моря

• горные – через хребты и нагорья, высота более 300-500метров

Система постоянных и периодических водотоков (рек, каналов, озёр, болот) на данной территории составляет гидрологическую сеть этой территории.

Река, которая принимает в себя другие водные потоки и впадает в море или озеро называется главной рекой. А реки впадающее в неё – притоками.

Притоки, непосредственно впадающие в главную реку называются, притоками первого порядка. А их притоки - притоками второго порядка. И т.д.

Речные системы разнообразны по своему рисунку, но из можно свести к следующим типам:

• центростремительные – притоки направленные по радиусу к центру.

• древовидные – речная сеть напоминает рисунок дерева.

• перистый – напоминает строение пера.

Каждая река имеет исток, т.е. то место, откуда река берёт начало. Истоками реки может служить озёро, болото, родники и др.

При слиянии двух рек, за исток принимается начало водотока большей реки, а при одинаковом их протяжении – исток левой составляющей.

На реках выделяют участки: верхнего, среднего, нижнего течения.

Верхнее течение рек характеризуется большими уклонами и скоростями, малыми глубинами, значительной размывающей и транспортирующей деятельностью истока.

В среднем течении рек, увеличивается водность за счёт падения притоков, уменьшается уклон и скорость течения, ослабевает эрозионная деятельность потока.

В нижнем течении, наблюдается затухание эрозионной деятельности реки, меньше становиться уклон, происходит расширение русла. Из-за уменьшения уклона в нижнем течении происходит интенсивное отложение продуктов размыва (наносов).

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

Устье рек подразделяется на два основных типа:

• дельту

• эстуарий

Дельта – разветвлённое устье, формирующиеся при впадении реки в мелководную часть моря в результате отложения приносимых ею наносов.

Эстуарий – однорукавное, расширяющиеся и часто глубокое устье, свойственное главным образом приливным побережьям. Эстуарии не подверженные действию приливов называются лиманами.

Реки в плане, всегда имеют извилистое очертание. Извилистость зависит от местности, степени устойчивости грунтов слагающих долину и берега русла, а так же динамических свойств потока.

Извилистость реки характеризуется коэф. извилистости К_и, который определяется отношение длины участка реки (L), к длине по прямой (l)

K_u=(L/l)>1

Длиной реки – называют расстояние, между истоком и устьем. Lp=K_u*l_p

В РБ 20,8 тыс. рек, общей длиной 90,6 тыс. км Число малых рек, длиной до 10 км состовляет 19,3 тыс.(93%). Средние реки, длиной 101-500 км (41%). На РБ 8 больших рек, длиной более 500 км (Днепр, Зап. Двина, Нёман, Припять, Сож, Березина, Буг, Вилия ). В России имеется 6 рек, длиной более 3000 км ( Обь, Иртыш, Енисей …) Самая крупная река мира – Амазонка (F = 7180000 км² l = 6,4 тыс. км²) самая длинная – Миссисипи (F = 3268000 км² l = 7,350 тыс. км²)

Степень насыщенности территории водотоками характеризуется коэффициентом густоты речной долины Д, который равен отношению суммарной длины всех водотоков и площади территории F. D=(L/F) [км/км²]

Для РБ D=0,44 [км/км²]