2.2. Басейн ріки

Басейн ріки – це частина території, із якої вода по поверхні або підземним шляхом стікає в окрему ріку. Межею басейну слугують поверхневий та підземний вододіл. Поверхнева вододільна лінія проводиться по найвищих точках місцевості, що обмежує ділянку земної поверхні, поверхневий стік із якої йде в дану річку. Підземний водозбір утворює товща ґрунтів із яких вода поступає в річку. Ці водозбіри не співпадають, але ця неузгодженість зменшується із зростанням площі басейну.

Виділяють морфометричні і фізико-географічні характеристики басейнів. Морфометричні показники характеризують параметри річкового водозбору (площа, довжина, середня ширина і т.ін.).

Площа басейну F визначається, як площа горизонтальної проекції території, обмеженої поверхневим вододілом. Довжиною басейну L_В називають відстань (по прямій) від устя до найвіддаленішої точки басейну; якщо басейн зігнутий, то довжину визначає ламана лінія. Коефіцієнт розвитку вододільної лінії – це відношення довжини вододільної лінії L_W до довжини кола, що має площу басейну F.

. (2.3)

Для Європи k_W=1,3…2,6.

Середня ширина басейну В_В визначає відношення площі басейну до його довжини:

. (2.4)

Найбільша ширина басейну визначається у найширшому місці за допомогою відрізка, перпендикулярного до лінії, за якою знаходили його довжину.

Середній ухил басейну і_в,т обраховують як середньозважене значення ухилів і-тих площинок між горизонталями:

, (2.5)

де – середній ухил між горизонталями карти;

– різниця позначок горизонталей;

в_і – середня горизонтальна відстань між ними;

F – площа басейну, дорівнює сумі f_і площ і-тих площинок;

F_i – площа поверхні, що обмежена двома сусідніми горизонталями.

До фізико-географічних характеристик басейну відносять: географічне положення, рельєф водозбору, кліматичні умови, геологічну будову, ґрунтовий та рослинний покрив, промерзання ґрунтів, заболоченість, озерніть, лісистість і наявність льодовиків.

2.3. Річкова долина і русло

Річки течуть у вузьких, витягнутих у довжину, звичайно звивистих зниженнях рельєфу (долинах) із похилим дном. Русло (річище) – це найнижча частина долини, яка розроблена річковим потоком. Річище чітко обмежене берегами (рис. 2.2).

Згини ріки називаються меандрами, а процес їх утворення – процесом меандрування.

Рис. 2.2. Схема поперечного профілю долини річки: 1 – перевищення берега; 2 – брівка лівого берега (брівка – підвищення, насип); 3 – уріз води у водопілля; 4 – лівий берег; 5 – глибина долини; 6 – рівень води у водопілля; 7 – ширина заплави правого берега; 8 правий берег; 9 – брівка правого берега; 10 – висота схилу; 11 – крутизна схилу β; 12 – підошва схилу; 13 – висота берега; 14 – крутизна берега; 15 –уріз води в межень; 16 – ширина ріки в межень; 17 – ширина ріки у водопілля; 18 – ширина долини; 19 – ширина заплави лівого берена; 20 – прируслова частина заплави; 21 – центральна частина заплави; 22 – притерасна частина заплави.

Рис. 2.3. Морфо-логічні елементи річки:

1 – побіч;

2 – перекат (брід); 3 – плесо;

4 – фарватер;

5 – сідло;

6 – напірний схил;

7 – гребінь;

8 – підвал.

Лінія, що поєднує найглибші точки річища називають фарватером. Перетин потоку площиною, перпендикулярною динамічній осі потоку, називають водним перетином потоку. У динамічній осі швидкість води найбільша. Частина площини перетину, в якій можна виміряти швидкість течії називають живим перетином. Там, де швидкість приладами не реєструється, тобто менша необхідної, - мертвий простір.

Шириною живого перетину В_r, називають відстань між урізами правого та лівого берегів. Кожному наповненню річища відповідає своя ширина ріки, тобто В_r = В_ri(H).

Площа живого перетину із зростанням рівня води також збільшується , відповідно W_r=W_ri(H).

Середня глибина живого перетину визначається відношенням

d_{r, m}= W_r/B_r. Додатковою морфологічною характеристикою виступає максимальна глибина річища d_{r max}.

Шорсткість (нерівність) русла обумовлюють виступи нерівності русла, що створює додатковий опір. Середню висоту виступів над середньою лінією дна називають абсолютною шорсткістю ∆. Відношення абсолютної шорсткості ∆ до середньої глибини потоку d_{r max} на даній ділянці ріки називають відносною шорсткістю ∆_w.

Шорсткість річища визначається характером ґрунтів, захаращенням русла уламками каміння, дерев тощо.