Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЛАБЫ ВСЕ.doc
Скачиваний:
22
Добавлен:
21.08.2019
Размер:
1.01 Mб
Скачать

Лабораторная работа № 1 определение морфометрических характеристик бассейнов рек

Цель работы: получить навык определения водосборной площади бассейна реки и его морфометрических характеристик.

Исходные данные: схема водосборной площади и гидрографии бассейна (площадь водосбора на топографической карте М 1:25000 - выдается индивидуально).

Определить: цену деления палетки, морфометрические и физико-географические характеристики водосбора, построить график нарастания площади водосбора по длине реки.

Порядок выполнения работы

Речные бассейны отличаются друг от друга размерами, формой и рельефом. Морфометрические характеристики бассейнов, определяемые по топографическим картам, косвенно характеризуют размер, форму и рельеф бассейна и, как следствие, условия формирования стока на водосборе. Так, площадь водосбора может указывать на степень охвата дождем или одновременность водоотдачи при снеготаянии, ширина водосбора, длина склонов, длина реки, коэффициент асимметрии - на время добегания по склону и по руслу.

Наиболее часто используемой характеристикой речного бассейна является площадь поверхностного водосбора.

Площадь водосбора определяется по топографическим картам как площадь горизонтальной проекции территории обычно до замыкающего створа, ограничен­ной водоразделом. Водораздельная линия на топографической карте проводится по самым высоким отметкам местности, с которой возможный сток будет стекать в искомый и в соседний водосбор. Определение водосборной площади на топографических картах традиционно осуществляли с использованием планиметра путем планиметрирования площади в пределах водораздельной линии. Эту достаточно трудоемкую процедуру заменили на определение площади с помощью палетки, имеющей форму квадратов (рис. 1.1.) с определенными размерами. Более удобной оказалась палетка, в которой вершины квадратов заменены точками, отсюда название палетки – точечная (рис. 1.2.). При использовании точечной палетки отпадает необходимость в запоминании неполных частей квадратов квадратной палетки, попадающих в пределы водосбора.

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . .

Рис. 1.1. Квадратная палетка Рис. 1.2. Точечная палетка

Кроме того, площади водосборов и остальные морфометрические характеристики водосборов можно определить с помощью программы «AUTОCAD». Описание операций определения длин и площадей в этой программе приводится в отдельных изданиях.

Тем не менее, например, в полевых условиях определение площади водосбора удобно проводить точечной палеткой. Цена деления точки в этой палетке вычисляется по формуле:

N = , км2, (1.1.)

где - расстояние между точками палетки, выраженное в данного масштаба.

Определение площадей равнинных рек в зависимости от их размера рекомендуется осуществлять согласно [5] на топографических картах следующих масштабов:

-площадь < 10км2 - М 1:10000,

-площадь  10-50км2 - М 1: 25000,

-площадь  50-200км2 - М 1: 50000,

-площадь > 200км2 - М 1: 100000.

Длина бассейна Lб (км) — расстояние по прямой от устья реки до наиболее отдаленной точки бассейна реки [7].

Длина реки Lp (км) - расстояние по фарватеру от наиболее удаленной точки речной системы [7]. Длина определяется циркулем, раствор которого зависит от извилистости и масштаба карты. В практике гидрологи используют раствор циркуля 2мм для М 1:25000, М 1:50000. Для М 1:100000 раствор - 1мм.

Располагая площадями водосборов по левой и правой его частям, а также расстоянием от истока до каждого притока, строится график нарастания площади водосбора (рис.1.3).

При образовании реки слиянием двух притоков за наиболее удаленную точку принимается длина наибольшего притока. При равенстве длин притоков за исток принимается левый из них.

Средняя ширина бассейна Вб (км) — определяется путем деления площади бассейна на его длину: Вб = F/Lб Наибольшая ширина бассейна Вmax определяется по прямой нормальной оси бассейна (линия, по которой определялась его длина), в наиболее широком месте [7].

Коэффициент асимметрии бассейна [7] определяется по формуле:

, (1.2)

где fл — площадь левобережной и fпр — площадь правобережной части бассейна;

Fплощадь всего бассейна.

Рис.1.3. График нарастания площади водосбора

Коэффициент развития водораздельной линии кb. представляет отношение длины водораздельной линии Lв к длине окружности круга L', площадь которого равна площади бассейна:

= , (1.3.)

Степень насыщенности территории водотоками характеризуется коэффициентом густоты речной сети - . Он равен отношению суммарной длины всех водотоков к площади территории F и определяется по формуле:

= , км/км2 (1.4.)

Средняя высота бассейна при наличии карты с горизонталями может быть получена по формуле:

Hcp = (f1h1 + f2h2 + … + fnhn) / F (1.5.)

где f1,f2, .., fп — частные площади, заключенные между горизонталями, м2;

h1.h2,… hnсредние высоты между горизонталями бассейна, м.

Графическое представление о распределении площадей бассейна в процентах по высотным зонам дает гипсографическая кривая. Для ее построения определяют площади частей водосбора, заключенных в пределах заданных высотных интервалов, например через 10, 100 или 200 м и т. д. в зависимости от высотной струк­туры бассейна. Отложив по оси абсцисс последовательные суммы площадей высотных зон, а по оси ординат — соответствующие им высоты, получим кривую нарастания площади водосбора по высотным зонам (рис. 1.4.).

Рис.1.4. Гипсографическая кривая

Средний уклон бассейна определяется по формуле [7]:

(1.6.)

где —сечение горизонталей, км;

l0, l1 ..., lп—длина горизон­талей, км;

Fплощадь бассейна, км2.

Достаточно информативной является характеристика, введенная профессором Бефани А.Н. и названная им геоморфологическим фактором, или фактором рельефа:

Ф= (1.7.)

где - средняя длина безрусловых склонов водосбора, км;

- уклон водосбора, %.

Длина склонов приближенно может быть выражена как

,

где - густота речной сети.

К физико-географическим характеристикам, оказывающим существенное влияние на процессы стока, относятся:

-географическое положение бассейна определяется координатами (широтой и долготой местности), между которыми он находится;

-климатические условия бассейна являются определяющими в водном питании рек, формировании стока. Главными из климатических факторов являются атмосферные осадки (количество, интенсивность и распределение в году), мощность снежного покрова и запасы воды в нем, испарение, температура и влажность воздуха, недостаток его насыщения, ветер. Определяются по Климатическим Справочникам.

-геологическое строение и почвы бассейна определяют характер и размер подземного питания рек, потери осадков на просачивание, появление заболоченных пространств и пр. Определяются по соответствующим картам.

-площадь заболоченности бассейна, лесистость, озерность - определяются по топографическим картам, также как и общая площадь водосбора.