4.2.6. Поздовжній профіль річки
Поздовжній профіль річки– це графік зміни відміток дна і водної поверхні вздовж берега (рис. 6).
Поздовжні
профілі бувають плавноувігнутими
(1)
– зменшення похилу від витоку до гирла;
прямолінійними
(2) – похил
має майже постійне значення від витоку
до гирла; опуклими
(3) – зниження
похилів у верхів’ях потоку і збільшення
– в пониззі;
ступінчастими
(4) – із
різкими змінами похилів по довжині
річки (рис. 5).
Рис. 6. Поздовжній профіль річки
Поздовжній профіль будь-якого водного потоку є результатом взаємодії вод річки, порід і ґрунтів, які складають русло. Водний потік на одних ділянках розмиває русло, на інших відкладає наноси. По всій річці він проносить якусь кількість їх у завислому стані або пересуває по дну. Велике значення у формуванні профілю має висотне положення базису ерозії.При підвищенні базису ерозіїрозмив зменшується,при зниженні– посилюється,при сталому положенні базису ерозії встановлюється рівновага між розмивом русла, відкладенням наносів та перенесенням їх. В результаті утворюється відносно сталий поздовжній профіль, який має правильну ввігнуту форму –профіль рівноваги.
Поздовжній профіль водної поверхні потоку не залишається постійним протягом року. Так, при збільшенні стоку води похили на плесах збільшуються, а на перекатах – знижуються, при зменшенні стоку – навпаки. Це явище можна пояснити так. Припустимо, що в якийсь момент витрати води в річці такі малі, що вода заповнює тільки глибокі місця (плеса). У цей момент поздовжній профіль водної поверхні матиме східчастий характер. При збільшенні витрат і підвищенні рівнів вода в річці почне переливатися через перекати, похили на плесах будуть малими, а на перекатах – підвищеними. При дальшому збільшенні витрат і підвищенні рівнів води різниця в похилах на плесах і перекатах зменшуватиметься і зовсім зникне.
Різниця відміток дна або водної поверхні річки на якій-небудь її ділянці –падіння(∆h). Різниця відміток витоку і гирла річки складаютьповне падіння річки.
Величина падіння подається в метрах на 1 км (м/км). Для характеристики крутості поздовжнього профілю річок користуються поняттям похил. Похил– величина безрозмірна і записується в долях одиниці, ‰, %. Похил річки – відношення величини падіння (∆hі) до довжини річки (Lі) на даній ділянці:
І =∆hі /Lі.
4.3. Живлення річок
Виділяють чотири види живлення річок: снігове, дощове, льодовикове, підземне.
Дощове живлення
Дощ характеризується шаром опадів (мм), тривалістю (хвилини, години, доба), інтенсивністю випадання (мм/хв, мм/рік) і площею поширення (км2).
Зі збільшенням інтенсивності, площі поширення і тривалості дощу збільшується величина паводка. Чим більше відношення між площею поширення дощу і площею басейну, тим також більша величина можливого паводку. Поповнення підземних вод відбувається під час тривалих опадів. Якщо вологість повітря незначна і сухий ґрунт у період випадання дощу, то необхідно більше витратити води на випаровування й інфільтрацію, і тому величина дощового стоку менша. Навпаки, якщо дощі випадають на добре зволожений ґрунт при зниженій температурі повітря, то вони дають велику величину стоку.
Снігове живлення
В помірних широтах основними джерелами живлення річок являються води, що накопичуються в сніговому покриві. Сніг, залежно від товщини снігового покриву, щільності і запасів води, під час танення може утворити різний шар води. Запаси води, снігу в басейні залежать від величини опадів узимку, що визначаються кліматичними умовами і розподіляються по площі басейну нерівномірно залежно від висоти місцевості, експозиції схилів, нерівностей рельєфу, впливу рослинності та ін.
Слід розрізняти процеси сніготанення і водовіддачі снігового покриву, тобто надходження на поверхню ґрунту води, яка не утримується снігом. Сніготанення починається після досягнення температурою повітря позитивних значень і виникнення позитивного теплового балансу на поверхні снігу. Водовіддача розпочинається після сніготанення і залежить від фізичних властивостей снігу – зернистості, капілярних властивостей тощо. Стік виникає тільки після початку водовіддачі.
Весняне сніготанення поділяють на три періоди:
1. Початковий період– сніг залягає суцільним покривом, танення сповільнене, водовіддача снігового покриву практично відсутня, стік ще не формується.
2. Період сходу основної маси снігу– починається інтенсивна водовіддача, виникають проталини, швидко наростає величина стоку.
3. Період закінчення танення– закінчується танення запасів снігу.
Зона одночасного танення– це територія, де в даний момент відбувається танення снігу. Ця зона обмеженафронтом танення– лінією, що відділяє зону танення снігу від області, в якій ще не відбувається танення, ітилом танення– лінією, що відділяє зону танення від області, в якій вже не має снігу. Ця зона переміщується восени на північ, а в горах – угору вздовж схилів. Важливою характеристикою сніготанення є йогоінтенсивність, яка визначається характером зміни температури повітря у весняний період і особливостями підстилаючої поверхні.
Підземне живлення
Воно визначається характером взаємодії підземних (ґрунтових) і річкових вод. Залежить від взаємного положення рівня води в річці і рівня ґрунтових вод. У випадку постійного гідравлічного зв’язку річки і ґрунтових вод ріки отримують підземне живлення протягом року, окрім періоду повені.
Льодовикове живлення
Це живлення мають тільки ті річки, що витікають із районів високих гір, і які мають льодовики. Величина щорічного льодовикового живлення річок у середньому складає 412 км3, тобто 1 % від загального об’єму річкового стоку.
Уперше роль клімату в живленні річок відзначив О. І. Воєйков (1884). Сьогодні вважається, що річки є продуктом клімату на загальному фоні ландшафту.
Кількість води, яку одержують річки від того або іншого джерела живлення, неоднакова в різних районах і залежить в основному від кліматичних умов. Так, у спекотних районах, де снігу не буває і ґрунтові води залягають на значній глибині, єдиним джерелом живлення річок є дощі. В районах із холодним кліматом, тривалою і сніжною зимою основна роль у живленні річок належить талим і ґрунтовим водам.
Кількість води, яку одержують річки від того або іншого джерела живлення, неоднакова в різних районах і залежить в основному від кліматичних умов. Так, в жарких країнах, де снігу не буває і ґрунтові води залягають на значній глибині, єдиним джерелом живлення річок є дощі.
Вперше роль клімату у живленні річок помітив у 1884 р. О. І. Воєйков і висловив думку, що «річка – продукт клімату їх басейнів». Виходячи з цього положення він поділив їх на такі типи: