Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
14-54.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
258.45 Кб
Скачать

18)Поперечный и продольный профиль реки:

Графическое изображение продольного вертикального разреза русла по линии наибольших глубин (фарватера) или по его средней линии с указанием высотного положения свободной поверхности воды и линии воды называется продольный профиль реки (см. рис. 3.5).

Рис. 3.5. Продольный профиль участка реки.

1.Поверхность реки.

2.Дно реки.

h1, h2 – отметки поверхности воды.

i – уклон дна

I –уклон водной поверхности.

l – длина участка реки..

Высота рассматриваемых точек берется над некоторой плоскостью сравнения, например, над уровнем моря.

Пусть h1, h2 – отметки поверхности воды (дна) вначале и в конце рассматриваемого участка реки, тогда разность указанных отметок: ∆h= h1 - h2 называется падением сводной поверхности (дна) на выделенном участке реки.

Отношение падения к длине данного участка реки определяют уклон поверхности воды. I=∆h/l.

i= h1` - h2`/l= ∆h`/l.

Чаще всего уклон выражают в виде десятичной дроби или в промилле I=0,0005=0,5‰

Промилле означает падение, выраженное в тысячах долях от длины участка. Уклоны поверхности воды и дна на одном и том же участке реки не совпадают. На каналах в условиях равномерного движения воды эти значения практически одинаковы. В соответствии с характером распределения падения и уклонов по длине реки существуют 4 основных типа продольных профилей рек (см. рис. 3.6)

Рис. 3.6. Относительные профили рек.

1.Профиль равновесия.

2.Прямолинейный профиль.

3.Сбросовый профиль.

4.Ступеньчатый профиль.

Плавно вогнутый профиль или профиль равновесия, встречающийся чаще всего на равнинных реках в РБ. Характеризуется вогнутой кривой, более крутой в стоках реки и пологой ближе к устью. Наиболее типичен для крупных и средних рек равнинных районов с однообразными легко размываемыми грунтами.

Прямолинейный профиль наблюдаемый чаще всего на малых равнинных реках. Характеризуется равномерными уклонами на всем протяжении реки.

Сбросовый профиль имеет вид выпуклой параболической кривой с малым падением в верховьях и большим в нижнем течении реки (характерен для рек Карелии).

Ступенчатый отличается чередованием участков с малым и сосредоточенным падением. Встречается на реках, русла которых сложены трудноразмываемыми горными породами. Такой профиль характеризуется наличием порогов и водопадов (встречается в горных странах, например, средней Азии).

Продольный профиль большинства рек непрерывно изменяется под влиянием многих факторов. Русло реки с течением времени стремится принять уклоны, при которых не происходит намыва или размыва дна. На равнинных реках такому состоянию соответствует плавно вогнутый профиль – называется профилем равновесия.

Средние уклоны рек вследствие различного рельефа изменяются в широких пределах. Наименьшие уклоны свойственны равнинным рекам, например, средний уклон реки Волги I=0,07‰. Значительные уклоны имеют реки горных районов, например, Кубань I-1,46‰, Терек – 4,77‰

Кроме продольных уклонов водной поверхности рек наблюдаются и поперечные, т.е. поперечный профиль водной поверхности представляет собой не горизонтальную линию, а характеризуется наличием превышения уровнем воды одного берега над уровнем другого. Поперечный уклон водной поверхности является результатом действия центробежной силы на изгибе потока и отклоняющей силы вращения земли (силы Кориолиса).

Каждая частица воды, движущееся на закруглении испытывает действие центробежной силы P1 и силы тяжести P (см. рис. 3.7).

Равнодействующая этих двух сил P0 отклоняется от вертикали в сторону вогнутого берега, а уровневая поверхность, перпендикулярная к равнодействующей, будет имеет наклон от вогнутого берега к выпуклому. Образовавшийся поперечный уклон поверхности воды на закруглении равен:

Iпопер.= tgα = P1/P = mV2/Rmg = V2/Rg, (3.4)

Где m – масса частицы воды;

V – продольная скорость движения частиц;

R – радиус кривизны русла;

g - ускорение свободного падения.

Превышениt уровня ∆h у вогнутого берега над уровнем воды у выпуклого вычисляется по формуле:

∆h=IпоперB=V2B/Rg (3.5)

Так, если скорость V=2 м/с; R=100м; B=50м, то Iпопер= 0,004 и ∆h=0,2м, т.е. уровень воды вогнутого берега устанавливается на 0,2м выше, чем у выпуклого.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]