1701

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Е.А. Моралова, И.М. Афанасьева

УЧЕНИЕ О ГИДРОСФЕРЕ

Учебно-методическое пособие

по выполнению практических работ по дисциплине «Учение о геосферных оболочках Земли с основами геофизики» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование

Нижний Новгород

2016

2

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Е.А. Моралова, И.М. Афанасьева

УЧЕНИЕ О ГИДРОСФЕРЕ

Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ по дисциплине «Учение о геосферных оболочках

Земли с основами геофизики» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

3

УДК 556

Моралова Е. А. Учение о гидросфере [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / Е.А. Моралова, И.М. Афанасьева; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 25 с; ил. 3; 1 электрон. опт. диск (CD-RW)

Приведены указания по выполнению практических работ по дисциплине «Учение о геосферных оболочках Земли с основами геофизики», рассмотрены содержание и последовательность выполнения данных работ. Дано описание морфометрических характеристик речного бассейна и озера.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения практических работ по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование

5

Практическая работа 1 Определение морфометрических характеристик речного бассейна

Каждый бассейн характеризуется своими особенностями, отличающими его от других, - размерами, формой; наличием или отсутствием в нем озер, лесов,

болот; грунтами, слагающими его поверхность, и пр. Знание этих особенностей,

или гидрографических характеристик, имеет большое значение для изучения режима рек и выявления черт, присущих данному водотоку.

Особенности геометрического строения речных бассейнов обычно характеризуют некоторыми количественными показателями, именуемыми

морфометрическими характеристиками. Среди этих характеристик основными исходными являются длина реки и площадь водосбора.

1. Определение длины реки.

Теоретическая часть.

Рекой называется водный поток, протекающий в естественном русле и питающийся за счет поверхностного и подземного стока речного бассейна.

Атмосферные осадки и источники грунтовой воды не сразу создают большие реки. Вода сначала собирается в отдельные струйки, затем в ручьи, а

последние, постепенно соединяясь, образуют реки. Река принимает в себя притоки и постепенно увеличивается вниз по течению. В полярных странах и высокогорных районах имеются реки, которые создаются тающими ледниками.

Начало многих рек лежит в болотных массивах. Нередки случаи, когда река начинается из озера. В этом случае река уже в начале может иметь весьма большие размеры.

Поверхностные водотоки в зависимости от их величины и физико-

географических условий, в которых они протекают, могут быть постоянно или периодически действующими. Система постоянно и временно действующих водотоков и озер образует гидрографическую сеть поверхности суши. К

гидрографической сети не относятся многочисленные небольшие струйки воды,

временно образующиеся в период таяния снега или выпадения жидких осадков, а

6

также временные скопления воды, возникающие в небольших многочисленных понижениях местности. Гидрографические сети могут иметь разные конфигурации в зависимости от нескольких факторов: климата, относительной твердости и рыхлости поверхностных пород, уклона местности, а также ее геологической истории (включая движение земной коры и периоды горообразования).

При определении длины реки по карте необходимо прежде всего установить признаки выделения истока и устья. Исток - это место начала реки. Устье –

место впадения реки другую реку, озеро или море.

Длиной реки называется расстояние от истока до устья в километрах; счет километров принято вести от устья как от более определенной точки, чем исток.

При сложном строении устьевой области выбор начального створа отсчета является условным. Однако при значительной длине реки это обстоятельство не имеет существенного значения, тем более, что устьевой створ принимается постоянным при всех последующих измерениях. Значительно большее влияние на измеряемую длину оказывает извилистость реки и масштаб топографической карты. Чем крупнее масштаб карты, тем точнее можно определить длину реки.

Влияние извилистости на длину реки, измеренную по карте, учитывается введением поправок, установленных для различных категорий извилистости (рис. 1).

7

Рис. 1. Образцы извилистости рек

Определение местоположения истока рек.

За исток реки обычно принимается пункт, где река впервые обнаруживается в форме ясно выраженного поверхностного потока (в виде ключа,

начала ручья на болоте, выхода на поверхность у нижнего конца ледника и т. д.).

Для пересыхающих рек и временных водотоков их истоком надлежит считать место, где на дне ложбины (лощины, балки) впервые появляются следы русла,

разрабатываемого талыми или дождевыми водами. В природе место истока реки

(так же, как и положение ее русла, и место ее устья), строго говоря, не остается постоянным. Однако такого рода изменения в подавляющем большинстве случаев

8

происходят медленно, обычно выражаются небольшими величинами и при определении истоков реки ими, как правило, пренебрегают.

Положение на топографической карте истоков реки носит в известной мере условный характер и зачастую зависит, например, от того, в какой период -

влажный или сухой - производилась съемка. Часто можно заметить, что на разных картах начало одной и той же реки показано в разных местах. По существующим правилам точное обозначение истоков даже на картах крупного (М 1:100000) и

среднего масштабов обязательно только для рек с подписанным на карте названием или для таких малых рек, в истоках которых имеются какие-либо сооружения или ориентиры. Для многих же прочих малых рек положение истоков на карте очень часто носит приближенный характер. В особенности это относится к картам, составленным лишь по материалам наземной съемки без использования данных аэрофотосъемки. Однако независимо от точности отображения действительного местоположения исток каждой реки должен быть установлен по карте в соответствии с определенными правилами.

За исток реки на карте следует принимать начало изображающей ее

сплошной линии, а для пересыхающих рек - пунктирной.

Во многих случаях исток (или начало) реки принимается условно, при этом руководствуются изложенными ниже положениями.

Река образуется слиянием двух рек.

При этом за исток реки следует принимать:

а) точку слияния обеих составляющих, когда каждая из них имеет отдельное название;

б) исток более длинной составляющей, когда они обе без названия и длина или водоносность одной из них явно преобладает над другой;

в) исток реки с большей площадью водосбора, когда длины их одинаковые;

г) исток левой составляющей, когда протяжение и площадь бассейна обеих рек близки между собой.

9

Использование данных о длине реки при расчетах стока требует знания полной, или гидрографической, длины реки, т.е. расстояния от наиболее удаленной от устья точки данной речной системы. Поэтому принимать начало реки в месте слияния двух ее составляющих (п. «а») обязательно лишь в тех случаях, когда оно так установилось в литературе, употребляется в справочниках,

ежегодниках и т.д. (например, Амур образуется слиянием Шилки и Аргуни, Обь -

слиянием Бии и Катуни и т.д.).

Для средних и малых рек за их исток предпочтительнее принимать исток большей по длине или водоносности составляющей даже и в тех случаях, когда обе они имеют отдельные названия. Во всех таких случаях дается примечание о том, что за исток основной реки принят исток одной из ее составляющих.

Река вытекает из озера.

Когда река изображена одной линией, то за ее начало принимается точка контура озера в месте выхода из него реки. Когда река изображена двумя линиями, за ее начало принимается точка, лежащая на равном расстоянии от урезов воды реки на продолжении линии контура озера или, иначе говоря, точка пересечения средней линии реки с линией уреза озера. Точка на контуре озера принимается также за начало реки, если она изображена пунктирной линией.

Река берет начало из ледника.

За начало реки принимается точка, с которой начинается изображение реки непосредственно ниже конца ледника.

Река вытекает из болота.

Если нет данных, уточняющих местоположение истока, за начало реки берется начало сплошной или пунктирной линии, изображенной на карте. Весьма часто верховья рек, вытекающих из болот, бывают канализованы. В этом случае началом реки надо считать начало основного осушительного канала, являющегося продолжением реки вверх по течению.

10

Определение местоположения устья рек.

Под устьем реки подразумевается место впадения ее в другую реку, озеро,

море или место, в котором река теряет свою воду вследствие ухода под землю (в

карстовых районах), растекания ее по поверхности или полного разбора для водохозяйственных нужд (орошение, водоснабжение и т. п.). Определение устья реки весьма часто затрудняется тем, что впадение реки в море или в озеро или соединение между собой двух рек нередко имеет сложные формы и сопровождается образованием разнообразных промежуточных объектов -

эстуариев, дельт, протоков, проливов и т. д. Действительно, притоки часто впадают не непосредственно в основную реку, а в один из ее протоков; главная река впадает в море двумя или несколькими рукавами; многие реки образуют при впадении озера, соединенные с рекой и морем многочисленными протоками и т.

д.

При впадении в море или озеро река часто отлагает значительное количество наносов и в этом случае создает многорукавное устье, называемое

дельтой. Чем меньше несет река наносов, тем слабее выражены дельтовые формы. Приливы, отливы и морские течения затрудняют образование дельт. В

этих случаях река часто вливается в море одним широким руслом, образуя губу,

или эстуарий.

Особой формой эстуариев являются лиманы, представляющие собой затопленную морем устьевую часть долины. Образование лиманов происходит при опусканиях береговой полосы. Лиманы сохраняют характерную извилистость речной долины. В отличие от лимана, участок моря, примыкающий к морскому берегу и отделенный от основного морского пространства косой, называется

лагуной.

Таким образом, лиман представляет собой как бы часть реки, лагуна же является частью моря, примыкающей к устью реки.