5. Водосбор реки. Морфометрические характеристики водосбора

Водосбор - это часть земной поверхности, а также толщи почвогрунтов,

с которых вода стекает в реку, речную систему или озеро, ограниченных водоразделом поверхностным и подземным. В общем случае поверхностный и подземный водосборы не совпадают.

Рисунок 3. Водосбор, водораздел, речная система

Водораздел – граница (линия раздела), между бассейнами (водосборами) рядом расположенных водотоков, водоемов или скоплений подземных вод.

К морфометрическим характеристикам водосбора относят:

- площадь бассейна F [км²];

- длину водораздельной линии l₀ [км];

- длину бассейна L_б [км], обычно определяемую как прямую, соединяющую устье реки и точку на водоразделе, прилегающую к истоку реки;

- максимальную ширину бассейна В_max [км], которая определяется

по прямой, нормальной к оси бассейна в наиболее широкой его части;

- среднюю ширину бассейна В_ср [км], вычисляемую по формуле:

В_ср= F/L_б , (1)

где L_б -длина бассейна;

- высоту поверхности водосбора H_ср [м], определяется

по гипсографической кривой или рассчитывается по формуле:

, (2)

где H_i — средняя высота любых высотных интервалов в пределах бассейна, вычисляемая как среднее из отметок, ограничивающих эти интервалы горизонталей (изогипс), f_i — площадь части бассейна между этими горизонталями, F — полная площадь бассейна, n — число высотных интервалов;

- средний уклон склонов бассейна i_ср [‰ или в долях единицы], рассчитывается по формуле:

, (3)

где l_R и l_R+1 – длины смежных горизонталей, ΔH- разность отметок смежных горизонталей (сечение рельефа), F – полная площадь бассейна, n – число высотных интервалов.

6. Водный баланс бассейна реки. Элементы водного баланса

Реки питаются за счет жидких осадков (дождевое питание), воды, образованной в результате таяния снега на поверхности водосбора (снеговое питание), таяния высокогорных ледников (ледниковое питание) и подземных вод, поступающих в русло рек (подземное питание). Реки получают воды

из разных источников, с преобладанием того или иного вида питания

в зависимости от географического положения водосбора, климатических условий и фазы водного режима. В целом для рек Мира основным источником питания являются жидкие атмосферные осадки. Реки, расположенные

в умеренном климате большую часть стока формируют в период весеннего таяния снега на водосборах. Грунтовое питание составляет небольшую долю, но является основным в периоды межени. Ледниковое питание характерно лишь для рек берущих начало в ледниках. Расходование воды в бассейне реки происходит в результате испарения и стока воды в водоприемный бассейн (озеро, море, океан).

Водный баланс является количественной характеристикой всех форм прихода и расхода воды с учетом изменения ее запасов за выбранный интервал времени в бассейне реки.

Уравнение водного баланса в общем виде имеет следующий вид.

, (4)

где – изменение запасов воды в бассейне реки за расчетный промежуток времени;

– приходная часть уравнения водного баланса;

– расходная часть уравнения водного баланса.

Приходная часть уравнения водного баланса бассейна реки: атмосферные осадки, конденсация водяного пара, приток подземных вод в случае несовпадения поверхностного и подземного водоразделов, поверхностный приток в случае наличия гидротехнических сооружений, которые обеспечивают переброску стока из соседних бассейнов.

Расходная часть уравнения водного баланса: испарение, отток грунтовых вод в случае несовпадения поверхностного и подземного водоразделов, речной сток, переброска стока в соседние бассейны при наличии гидротехнических сооружений.

Уравнение водного баланса для многолетнего периода имеет следующий вид:

, (5)

где – норма стока (среднемноголетнее значение стока), – норма осадков (среднемноголетнее значение осадков), – норма испарения (среднемноголетнее значение испарения).