Практична робота 3. Гідрографічна характеристика річки та її басейну

Зміст: Водозбір і басейн річки. Морфометричні характеристики бассейну. Фізико-географічні й геологічні характеристики басейну річки. Річка і річкова мережа. Річкова долина й русло річки.

За результатами практичного заняття студент повинен знати:

- порядок складання гідрографічної характеристики річки;

- геометричний метод визначення площі басейну річки;

Повинен вміти:

- складати гідрографічну характеристику річки;

- вимірювати довжину вододільної лінії, площу басейну річки, середню ширину басейну;

- обчислювати довжину річки та її притоків.

Завдання

1 Опрацювати теоретичний матеріал за темою занятті і надати відповіді на контрольні запитання.

2 Користуючись отриманими варіантами контурів басейну річки (Додаток Б), виконати наступні завдання:

2.1 Провести вододільну лінію басейну річки, визначити її довжину.

2.2 Визначити площу басейну геометричним методом, а також площу лівобережної та правобережної частин басейну.

2.3 Визначити довжину басейну, його середню і максимальну ширину.

2.4 Визначити довжину річки та її притоків.

2.5 Визначити коефіцієнт звивистості головної річки, гущину річкової мережі, коефіцієнт видовження басейну.

2.6 Побудувати гідрографічну схему річки.

3 На основі результатів, отриманих в пунктах 1-2, скласти гідрографічний опис річки та її басейну.

Обладнання: олівці, лінійка, циркуль-вимірювач.

Порядок роботи

Користуючись отриманими варіантами контурів басейну річки виконати наступні завдання:

Завдання 1. Провести вододільну лінію басейну річки, визначити її довжину.

Межею водозбору річки служить вододільна лінія, що відділяє даний річковий басейн від сусідніх і розмежовує поверхневий стік сусідніх водозборів. Довжину вододільної лінії (L_в.л.) вимірюють циркулем-вимірювачем із кроком не більше 2 мм, проходячи по вододільній лінії декілька разів в одному і зворотному напрямках.

Завдання 2. Визначити площу басейну геометричним методом, а також площу лівобережної та правобережної частин басейну. Площа басейну (F, км²) є її основною характеристикою. Для визначення площі в контур басейну необхідно вписати геометричні фігури (трапеції, прямокутники, трикутники тощо) так, щоб вони по можливості точно співпадали з обрисами басейну. Всі фігури послідовно нумеруються, після чого розраховуються площі кожної з них за формулами геометрії. Розрахунки ведуться у формі таблиці 3.1.

Таблиця 3.1- Дані для визначення площі басейну

№ фігури	Формула для розрахунку площі фігури	Площа фігури в см²	Площа фігури в км²
1
2
3 ….

Зробивши підсумок окремих площ, отримаємо загальну площу басейну в см². Перехід до км² виконується аналогічно попередньому пункту, тобто помноживши площу в см² на масштаб карти, взятий у квадраті, отримаємо площу басейну в км².

Завдання 3. Визначити довжину басейну, його середню і максимальну ширину.

Довжиною басейну річки (L _б) називається відстань від створу до найбільш віддаленої протилежної точки басейну. Середню ширину басейну (В_сер., км) треба обчислювати за формулою:

В_сер.= F/L_б, (3.1)

де: F – площа басейну в квадратних кілометрах;

L_б - довжина басейну в кілометрах.

Найбільша ширина басейну (B_max, км) визначається довжиною найбільшого перпендикуляра до лінії довжини басейна в межах його контуру. Обчислювання треба проводити з точністю до 0,1 км. Лінію довжини і лінію ширини басейну треба нанести на контур басейну.

Завдання 4. Визначити довжину річки та її притоків.

Довжина головної річки вимірюється від створу, як більш визначеної точки, до першої притоки, потім від першої притоки до другої і т.д. Визначення довжини головної річки по окремих ділянках виконується в формі таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 - Вимірювання довжини річки …. по ділянках.

Назва ділянки	Довжина ділянки	Наростаюча довжина від створу до витоку (км)

Аналогічним чином визначається довжина притоків. Визначення довжини притоків виконується у формі таблиці 3.3.

Таблиця 3.3 - Вимірювання довжини притоків річки …

Назва притоки	Довжина притоки
	на карті см	у природі км

Користуючись лінійним масштабом, перевести визначені довжини річки та її притоків із см на плані в км на натурі.

Загальна довжина головної річки (L) ………….. км.

Довжина прямої, яка поєднує виток із створом (L') …км.

Загальна довжина притоків (∑ l)………км.

Загальна довжина річкової мережі (L +∑ l ) ……км.

Завдання 5. Визначити коефіцієнт звивистості головної річки, гущину річкової мережі, коефіцієнт видовження басейну.

За міру звивистості річки приймають коефіцієнт звивистості (К_зв), який дорівнює відношенню довжини головної річки (L, км) до довжини прямої (L', км), яка поєднує створ та витік річки:

(3.2)

Коефіцієнт гущини річкової мережі визначається за формулою:

, км/км² (3.3)

де ∑L - сумарна довжина усіх поверхневих водотоків басейну (головної річки та її притоків) у кілометрах;

F – площа басейну у квадратних кілометрах.

Коефіцієнт видовження басейну (К_В) визначається за формулою:

(3.4)

де L – довжина головної річки в кілометрах;

F – площа басейну в квадратних кілометрах.

Завдання 6. Побудувати гідрографічну схему річки (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Гідрографічна схема р. Молочної. М 1 : 150000

Для виконання схеми використовуються результати обчислювання з таблиць 3.2, 3.3. Головну річку треба виводити у вигляді прямої лінії, притоки першого порядку – у вигляді відрізків прямої, розташованих під кутом 30-40 градусів до головної річки. Притоки другого, третього і так далі порядків зображуються аналогічно відносно притоків попереднього порядку. Масштаб обирається таким чином, щоб креслення розташувалося на аркуші паперу форматом А4 (210 ´ 297). На кресленні треба позначити відстань у кілометрах від створу головної річки до її витоку, а також довжину і назву притоків. Окремо підписується створ та витік. Напрямок течії треба вказати стрілкою.

Завдання 7.

1 На основі даних таблиці В.1 (Додаток В) на міліметровому папері побудувати графік витрати в масштабі: горизонтальний: в 1 мм - 1 день; вертикальний: в 1 см - 10 м /с (рис. В.1).

2 Розчленувати гідрограф по типах живлення, використовуючи метод Б.В. Полякова:

а) виділити дощове живлення шляхом зрізання плавною лінією всіх короткострокових піків на графіку;

б) виділити потале снігове живлення; для цього знаходимо на графіку точку А - початок повіддя, точку В - пік повіддя, точку С – кінець повіддя; із точки В опускаємо перпендикуляр на шкалу днів – одержуємо точку Б; з'єднуємо точки А - Б, Б - С; ділянка на графіку, укладена між точками А, В, С, Б належить до поталого снігового живлення;

в) виділити підземне живлення; для цього знаходимо на графіку точку М (точка найменшої витрати) і проводимо через неї лінію, паралельну шкалі днів (лінія межені); ділянка графіка, що перебуває нижче даної лінії належить до підземного живлення, а вище – до ґрунтового.

3 Визначити фази водного режиму рік (повіддя; межень: літня, зимова; осінні дощові паводки).

4 По гідрографу визначити об’єми стоку: а) за рік, W_річн (км³); б) об’єм поверхневих типів живлення: снігового (W_с) і дощового (W_д) стоків (км³); в) об’єми підземних типів живлення: ґрунтового (W_гр) і підземного (W _п) стоків (км³). Зазначені об'єми можна обчислити такими способами:

- інструментальним - за гідрографом послідовним планіметруванням площ: усього гідрографа, поверхневого снігового й дощового, ґрунтового й підземного стоків;

- аналітичним;

- графоаналітичним - за допомогою палетки.

5 Знати основні визначення (гідрограф, витрата води, об'єм рідкого стоку, повіддя, паводок, межень)

Завдання 8. На основі результатів, отриманих в завданнях 1-5, скласти гідрографічний опис річки та її басейну.

Контрольні запитання

1 Який водний об’єкт гідросфери називається річкою?

2 Який процес називається стоком?

3 Як поділяють річки за розміром, джерелами живлення, умовами протікання, водним та льодовим режимом?

4 Що називається річковою системою, річковим басейном, вододілом?

5 Назвіть основні морфометричні характеристики річкового басейну.

6 Які характеристики відносять до фізико-географічних та геологічних характеристик басейну річки?

7 Дати аналіз будови річкового басейну.

8 Які основні закономірності живлення річок?

9 Назвати елементи водного балансу річки.

10 Що називають водним режимом річки?

Рекомендована література [1] с. 47-107; [3] с. 184-197.