46.Водный режим рек

Водный режим — изменения во времени расхода воды и уровней воды и объёмов воды в водотоках (реках и других), водоёмах (озёрах, водохранилищах и других) и в другихводных объектах (болота и другие).

В районах с тёплым климатом на водный режим рек основное влияние оказывают атмосферные осадки и испарение. В районах с холодным и умеренным климатом также очень существенна роль температуры воздуха.

Фазы водного режима:

различают следующие фазы водного режима: половодье, паводки, межень, ледостав, ледоход.

• Половодье — ежегодно повторяющееся в один и тот же сезон относительно длительное увеличение водности реки, вызывающее подъём её уровня; обычно сопровождается выходом вод из меженного русла и затоплением поймы.

• Паводок — сравнительно кратковременное и непериодическое поднятие уровня воды, возникающее в результате быстрого таяния снега при оттепели, ледников, обильных дождей. Следующие один за другим паводки могут образовать половодье. Значительные паводки могут вызвать наводнение.

• Межень — ежегодно повторяющееся сезонное стояние низких (меженных) уровней воды в реках. Обычно к межени относят маловодные периоды продолжительностью не менее 10 дней, вызванные сухой или морозной погодой, когда водность реки поддерживается, главным образом, грунтовым питанием при сильном уменьшении или прекращении поверхностного стока. В умеренных и высоких широтах различают летнюю (или летне-осеннюю) и зимнюю межень.

• Ледостав — период, когда наблюдается неподвижный ледяной покров на водотоке или водоёме. Длительность ледостава зависит от продолжительности и температурного режима зимы, характера водоёма, толщины снега.

• Ледоход — движение льдин и ледяных полей на реках.

Неравномерный в течение года режим питания рек связан с неравномерностью выпадения атмосферных осадков, таяния снега и льда и поступления их вод в реки.

Колебания уровня воды вызываются в основном изменением расхода воды, а также действием ветра, ледовых образований, хозяйственной деятельностью человека.

47.Характеристики нормы стока

Но́рма стока – среднее значение величины стока за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное значение существенно не меняется. Норма стока выражается в модуле стока, в слое стока и в виде среднего многолетнего расхода воды того периода года, для которого она вычисляется.

МОДУЛЬ СТОКА — количество воды, стекающей с определенной площади бассейна в единицу времени, выраженное в л/с на км² или м³/с на км². Вычисляется делением расхода воды на площадь водосбора.

СЛОЙ СТОКА - количество воды, стекающей с водосбора за какой-либо промежуток времени, выраженное в виде слоя (в мм), равномерно распределенного по площади водосбора; вычисляется путем деления объема стока на площадь водосбора. Выражается в мм. 

Расход воды (в водотоке) — количество воды, протекающей через поперечное сечение водотока за единицу времени. Измеряется в расходных единицах (м³/с) для водотока, в м³/час для скважины и в м³/сут для водоносного горизонта. Q=F* Ѵ, где F- площадь поперечного сечения водотока (трубы или части русла реки, заполненного водой) [м²], Ѵ- средняя скорость потока [м/с].

Скорости течения воды измеряются: местные (в определенных точках потока) — гидрометрическими вертушками,  поплавками, электронно-механическими приборами и др.;

Расходы жидкости определяются различными способами, в основном зависящими от вида движения жидкости (напорное или безнапорное) и величины расхода. Самые точные способы — весовой и объёмный, однако они применимы только для определения малых расходов жидкости. Для измерения расходов напорных потоков применяются диафрагмы, Вентури труба, расходомеры. В условиях речных потоков чаще всего применяется способ, основанный на измерении местных скоростей и глубин, по которым подсчитывается расход. На водотоках с повышенной турбулентностью целесообразно применять метод смешения, заключающийся во введении в поток раствора-индикатора и измерении его концентрации в створе полного перемешивания. На небольших водотоках устраиваются гидрометрические сооружения, представляющие собой водосливы.

Площадь водного сечения потока должна определяться по формуле

, где N — число отсеков водного сечения потока, а f_s - площади отсеков водного сечения.