При дальнейших расчетах необходимо перенести эти отметки с водомерного поста на створ мостового перехода, для чего определяют уклон реки по формуле. Средневзвешенный уклон реки По аналогии со средним уклоном водосбора, средневзвешенный уклон водотока определятся с помощью крупномасштабных карт. Уклон реки можно рассчитать с помощью различных формул и методов, которые учитывают изменение высоты русла на известном расстоянии. Формула для расчета уклона реки определяется как отношение падения реки к ее горизонтальной длине.
Уклон и падение реки Волга: определение и расчеты
Для того, чтобы вычислить падение и уклон великой российской реки, нам понадобятся всего три значения. Калькулятор позволяет рассчитать уклон через превышение и расстояние, а также превышение через уклон (в процентах и промилле) или угол наклона (в градусах) и расстояние. УКЛОН – отношение падения реки (в см) к ее длине (в км) I = Н: L, где I – уклон; H – падение; L – длина. Смотрите онлайн Как определить падение и уклон реки. УКЛОН – отношение падения реки (в см) к ее длине (в км) I = Н: L, где I – уклон; H – падение; L – длина. Уклон реки рассчитываем по формуле: У = П / L, где П — падение реки, L — длина реки.
Что такое падение реки
Формула для расчета уклона реки выглядит следующим образом: уклон = разница высот / расстояние. Рассчитать уклон реки можно с помощью простой математической формулы, используя данные о разнице высот и расстоянии между точками на реке. уклон реки формула. Определение уклона реки чрезвычайно важно не только для науки, но и для целей народного хозяйства.
Формула падения и уклона реки
При этом общее падение Южного Буга составляет 333 метра, а вот Прута — 1630 метров. Почему же величина падения настолько разнится у двух соседних рек? Ответ очевиден, если внимательно изучить карту: Южный Буг зарождается в пределах равнины Подольской возвышенности , а Прут начинается на склонах горы Говерлы — наивысшей точки Украины. Что такое уклон реки? Итак, что такое падение реки, мы уже разобрались. Но с этой величиной тесно связано еще одно гидрологическое понятие, о котором тоже нужно рассказать подробнее. Уклон реки — это соотношение величины падения к общей длине водотока. Реже — в процентах или промилле. Величина уклона реки зависит в первую очередь от рельефа местности, геологического строения, а также почвенного покрова той или иной территории. При этом его значения могут колебаться в огромных пределах.
В то же время уклоны горных водотоков могут быть в десятки, а то и в сотни раз выше. Определение уклона реки чрезвычайно важно не только для науки, но и для целей народного хозяйства.
Задачи по географии падение и уклон. Уклоны поверхности воды. Уклон водной поверхности. Превышение истока реки над устьем. Превышение истока реки над устьем выраженное в метрах.
Высота истока и устья рек России. Падение и уклон реки Енисей. Высота истока реки Енисей. Высота истока и устья рек России таблица. Падение и уклон реки Индигирка. Река Волга падение и уклон реки. Падение реки Енисей решение.
Определить падение реки ангары. Падение и уклон реки Амур. Уклон реки Амур. Падение и кулонреки Амура. Определить падение и уклон реки Амур. Уклон реки Лены. Высота устья реки Лена.
Определите уклон реки Лены. Уклон реки решение. Высота истока ангары. Высота истока и высота устья. Уклон Невы. Падение и уклон реки Кубань. Определить падение и уклон реки Лена.
Расчет уклона и падения реки Лена. Решение задач на падение и уклон реки. География падение и уклон реки. Рассчитать падение реки Енисей. Падение и уклон Невы. Уклон реки Терек. Падение рек России таблица.
Физический же смысл сводится к крутизне склона. Другими словами на сколько метров мы поднялись опустились пройдя, например, 100 метров. Допустим, уклон равен 15 градусам. Это значит, что пройдя 100 метров по поверхности мы поднялись опустились на 15 метров. Если уклон равен 15 промилле, то мы поднимемся опустимся всего лишь на 1,5 полтора метра.
В гидрологии уклон является одной из важнейших характеристик. Дело в том, что чем величина больше, тем больше будет скорость течения воды, а значит и расход воды. Интересно, что точной такой же вывод можно сделать и для уклона водосбора. За тем лишь исключением, что уклон водотока показывает нам, как быстро воды двигается по руслу, тогда как уклон водосбора показывает, как быстро вода достигнет этого самого русла после, например, выпадения осадков. Определение уклона склонов водосбора Посмотрите на изображение сверху?
Что нам может говорить о величине уклона водосбора?
Если значение градиента положительное, река идет вверх, если отрицательное — река идет вниз. Использование градиента для определения уклона реки позволяет наглядно представить изменение высоты реки на единицу расстояния. Это помогает ученым, геологам и географам изучать и анализировать характеристики рек, их течение и среду обитания. Как измерить расстояние и высоту для расчета уклона реки?
Измерение расстояния можно выполнить с помощью простого измерительного инструмента — ленты или измерительной линейки. Для точности результатов рекомендуется использовать измерительную ленту. Укажите начальную точку и измерьте длину реки в метрах или километрах. Запишите полученное значение. Измерение высоты можно выполнить с помощью специального инструмента — нивелира или теодолита.
Эти приборы могут измерять высоту точек относительно точек базирования, что позволяет определить разность высот. Измерьте высоту начальной и конечной точек реки относительно точки базирования. Запишите полученные значения. Теперь, имея значения расстояния и высоты, можно приступить к расчету уклона реки. Расчет производится в тех же единицах измерения, в которых были получены значения расстояния и высоты.
Уклон реки представляет собой величину, выраженную в процентах или в градусах.
Гидрологические расчеты. Расчет уровней воды (Лекция 7)
Обычно в задачах по географии для восьмого класса дана информация о длине русла реки, а падение необходимо определить самостоятельно. Для этого необходимо выразить и показатель падения реки, и ее длину в одних единицах измерения, например, в километрах или метрах. Перевод в одни единицы измерения позволит рассчитать уклон реки в процентах или промилле. Интерпретация значения уклона реки Четвертый шаг состоит в интерпретации полученного значения уклона реки и проверке корректности расчетов. Если полученное значение уклона для равнинной реки является слишком большим, возможно, в расчетах допущена ошибка. Уклон реки: важность рассчета для анализа географических характеристик Пятый шаг заключается в понимании того, что средний уклон реки, рассчитанный для всей протяженности ее русла, не является информативным показателем.
Несравненно более точные результаты получаются при измерении особым прибором, носящим название вертушки. Существует много типов вертушек, но принцип их устройства одинаков и заключается в следующем. Горизонтальная ось с лопастным винтом на конце подвижно укреплена в раме, имеющей на заднем конце рулевое перо рис. Прибор, опущенный в воду, повинуясь рулю, встает как раз против течения, и лопастной винт начинает вращаться вместе с горизонтальной осью. На оси имеется бесконечный винт, который можно соединить со счетчиком. Глядя на часы, наблюдатель включает счетчик, который начинает отсчитывать количество оборотов. Через определенный промежуток времени счетчик выключается, и наблюдатель по количеству оборотов определяет скорость течения.
Кроме указанных способов, применяют еще измерение особыми батометрами, динамометрами и, наконец, химическими способами, известными нам по изучению скорости течения грунтовых вод. Примером батометра может служить батометр проф. Глушкова, представляющий собой резиновый баллон, отверстие которого обращено навстречу течению. Количество воды, которое успевает попасть в баллон за единицу времени, дает возможность определить скорость течения. Динамометры определяют силу давления. Сила давления позволяет вычислить скорость. Когда требуется получить детальное представление о распределении скоростей в поперечном сечении живом сечении реки, поступают следующим образом: 1.
Вычерчивается поперечный профиль реки, причем для удобства вертикальный масштаб берется в 10 раз больше горизонтального. Проводятся вертикальные линии по тем пунктам, в которых производились измерения скоростей течения на разных глубинах. На каждой вертикали отмечается соответствующая глубина по масштабу и обозначается соответствующая скорость. Соединив точки с одинаковыми скоростями, мы получим систему кривых изотах , дающую наглядное представление о распределении скоростей в данном живом сечении реки. Средняя скорость. Дли многих гидрологических расчетов необходимо иметь данные о средней скорости течения воды живого сечения реки. Но определение средней скорости воды представляет собой довольно сложную задачу.
Мы уже говорили о том, что движение воды в потоке отличается не только сложностью, но и неравномерностью, во времени пульсация. Однако, исходя из ряда наблюдений, мы всегда имеем возможность вычислить среднюю скорость течения для любой точки живого сечения реки. Имея же величину средней скорости в точке, мы можем на графике изобразить распределение скоростей по взятой нами вертикали. Для этого глубина каждой точки откладывается по вертикали сверху вниз , а скорость течения по горизонтали слева направо. То же проделываем и с другими точками взятой нами вертикали. Соединив концы горизонтальных линий изображающих скорости , мы получим чертеж, дающий ясное представление о скоростях течений на различных глубинах взятой нами вертикали. Этот чертеж носит название графика скоростей или годографа скоростей.
По данным многочисленных наблюдений выявилось, что для получения полного представления о распределении скоростей течения по вертикали достаточно определить скорости на следующих пяти точках: 1 на поверхности, 2 на 0,2h, 3 на 0,6h, 4 на 0,8h и 5 на дне, считая h — глубиной вертикали от поверхности до дна. Годограф скоростей дает ясное представление об изменении скоростей от поверхности до дна потока на взятой вертикали. Наименьшая скорость у дна потока обусловлена главным образом трением. Чем больше шероховатость дна, тем резче уменьшаются скорости течений. В зимнее время, когда поверхность реки покрыта льдом, возникает трение еще и о поверхность льда, что также отражается на скорости течения. Годограф скоростей позволяет нам вычислить среднюю скорость течения реки по данной вертикали. Иначе говоря, для определения средней скорости течения по вертикали живого сечения потока нужно площадь годографа скоростей разделить на ее высоту.
Площадь годографа скоростей определяется или при помощи планиметра или аналитически т. Средняя скорость потока определяется различными способами. Наиболее простым способом является умножение максимальной скорости Vmax на коэффициент шероховатости п. Коэффициент шероховатости для горных рек приблизительно можно считать 0,55, для рек с руслом, выстланным гравием, 0,65, для рек с неровным песчаным или глинистым ложем 0,85. Для точного определения средней скорости течения живого сечения потока пользуются различными форхмулами. Наиболее употребительной является формула Шези. Но здесь значительные трудности представляет определение коэффициента скорости.
Коэффициент скорости определяется по различным эмпирическим формулам т. Наиболее простой является формула: где п — коэффициент шероховатости, a R — уже знакомый нам гидравлический радиус. Количество воды в м, протекающее через данное живое сечение реки в секунду, называют расходом реки для данного пункта. Теоретически расход а вычислить просто: он равен площади живого сечения реки F , умноженной на среднюю скорость течения v , т. При вычислении расхода за единицу количества воды берется кубический метр, а за единицу времени — секунда. Мы уже говорили о том, что теоретически расход реки для того или другого пункта вычислить нетрудно. Выполнить же эту задачу практически дело значительно более сложное.
Остановимся на простейших теоретических и практических способах, чаще всего применяемых при изучении рек. Существует много различных способов определения расхода воды в реках. Но все их можно разбить на четыре группы: объемный способ, способ смешения, гидравлический и гидрометрический. Объемный способ с успехом применяется для определения расхода самых небольших речек ключей и ручьев с расходом от 5 до 10 л 0,005— 0,01 м3 в секунду. Суть его заключается в том, что ручей запруживается и вода спускается по желобу. Под желоб ставится ведро или бак в зависимости от величины ручья. Объем сосуда должен быть точно измерен.
Время наполнения сосуда измеряется в секундах. Частное от деления объема сосуда в метрах на время наполнения сосуда в секундах как. Объемный способ дает наиболее точные результаты. Способ смешения основан на том, что в определенном пункте реки впускается в поток раствор какой-либо соли или краски. Определяя содержание соли или краски в другом, ниже расположенном, пункте потока, вычисляют расход воды простейшая формула где q — расход соляного раствора, к1—концентрация раствора соли при выпуске, к2 — концентрация раствора соли в нижележащем пункте. Этот способ является одним из наилучших для бурных горных рек. Гидравлический способ основан на применении различного рода гидравлических формул при протекании воды как через естественные русла, так и искусственные водосливы.
Приведем простейший пример способа водослива. Строится запруда, верх которой имеет тонкую стенку из дерева, бетона. В стенке прорезан водослив в виде прямоугольника, с точно определенными размерами. Особенно широко он применяется в гидравлических лабораториях. Гидрометрический способ основан на измерении площади живого сечения и скорости течения. Он является наиболее распространенным. Вычисление ведется по формуле, о чем мы уже говорили.
Количество воды, протекающее через данное живое сечение реки в секунду, мы называем расходом. Количество же воды, протекающее через данное живое сечение реки на протяжении более долгого периода, называют стоком. Величина стока может быть исчислена за сутки, за месяц, за сезон, за год и даже за ряд лет. Чаще всего сток исчисляется за сезоны, потому что сезонные изменения для большинства рек особенно сильны и характерны. Большое значение в географии имеют величины годовых стоков и в особенности величина среднего годового стока сток, вычисленный из многолетних данных. Средний годовой сток дает возможность вычислять средний расход реки. Если расход выражается в кубических метрах в секунду, то годовой сток во избежание очень крупных чисел выражается в кубических километрах.
Имея сведения о расходе, мы можем получить данные и о стоке за тот или другой период времени путем умножения величины расхода на количество секунд взятого периода времени. Величину стока в данном случае выражается объемно. Сток крупных рек выражается обыкновенно в кубических километрах. Так, например, средний годовой сток Волги 270 км3, Днепра 52 км3, Оби 400 км3, Енисея 548 км3, Амазонки 3787 км,3 и т. При характеристике рек очень важное значение имеет отношение величины стока к количеству осадков, выпадающих на площади бассейна взятой нами реки. Количество осадков, как мы знаем, выражается толщиной слоя воды в миллиметрах. Следовательно, для сравнения величины стока с величиной осадков необходимо величину стока выразить также толщиной слоя воды в миллиметрах.
Для этого величину стока за данный период, выраженную в объемных мерах, распределяют равномерным слоем по всей площади бассейна реки, лежащей выше пункта наблюдения. Эта величина, называемая высотой стока А , вычисляется по формуле: А — это высота стока, выраженная в миллиметрах, Q — расход, Т — период времени, 103 служит переводом метров в миллиметры и 106 для перевода квадратных километров в квадратные метры. Отношение количества стока к количеству выпавших осадков называют коэффициентом стока. Если коэффициент стока обозначить буквой а, а количество осадков, выраженное в миллиметрах,— h, то Коэффициент стока, как и всякое отношение,— величина отвлеченная. Ее можно выразить в процентах. Так, например, для р. В данном случае коэффициент стока р.
Невы позволяет нам сказать, что из всего количества осадков, выпадающих в бассейне р. Совершенно иную картину мы наблюдаем на р. Уже из приведенных Примеров видно, какое огромное значение коэффициент стока имеет для географов. Приведем в качестве примера среднее значение осадков и стока для некоторых рек Европейской части СССР. В приведенных нами примерах количество осадков, величины стоков, а, следовательно, и коэффициенты стоков исчислены как средние годовые на основании многолетних данных. Само собой разумеется, что коэффициенты стоков могут быть выведены на любой период времени: сутки, месяц, время года и т. В некоторых случаях сток выражается количеством литров в секунду на 1 км2 площади бассейна.
Эта величина стока носит название модуля стока. Величину среднего многолетнего стока при помощи изолиний можно положить на карту. На такой карте сток выражен модулями стока. Она дает представление о том, что средний годовой сток на равнинных частях территории нашего Союза имеет зональный характер, причем величина стока уменьшается к северу. По такой карте можно видеть, какое огромное значение для стока имеет рельеф. Питание рек. Различают три основных вида питания рек: питание поверхностными водами, питание подземными водами и смешанное питание.
Питание поверхностными водами можно подразделить на дождевое, снеговое и ледниковое. Дождевое питание свойственно рекам тропических областей, большинству муссонных областей, а также многим районам Западной Европы, отличающимся мягким климатом. Снеговое питание характерно для стран, где в течение холодного периода накапливается много снега. Сюда относится большая часть рек территории СССР. В весеннее время для них характерны мощные паводки. Особо необходимо выделить снега высоких горных стран, которые наибольшее количество воды дают в конце весны и в летнее время. Это питание, носящее название горноснегового, близко к ледниковому питанию.
Зная значение уклона, можно оценить протяженность реки, скорость движения воды, а также предсказать возможные изменения в речном урезе. Уклон реки определяется как изменение высоты русла на единицу протяженности. Результат расчета уклона позволяет гидрологам и инженерам предвидеть возможные изменения в речных системах, а также разработать меры по регулированию водных потоков. Причины изменения уклона 1.
Геологические процессы Одной из главных причин изменения уклона реки являются геологические процессы. Вулканическая активность, землетрясения и другие геологические события могут приводить к изменению ландшафта и, следовательно, уклона реки. Например, извержение вулкана может спровоцировать изменение траектории реки или создать новые русла, что повлияет на её уклон. Эрозия Эрозия — еще одна важная причина изменения уклона реки.
Речные воды и ледники, а также осадки и ветровое воздействие, могут разрушать берега и выносить части почвы. В результате этого, русло реки может углубляться или перемещаться с течением времени, что изменяет её уклон. Человеческое вмешательство Человеческое деятельность также может оказывать значительное влияние на уклон реки.
Как найти падение и уклон реки: практическое применение Для определения падения реки используется формула, которая вычисляет разницу в высоте между начальной и конечной точкой реки. Для этого необходимо знать высотные отметки начала и конца реки. Начало реки может быть у вершины горы или в другом водосборе, а конец — на морском побережье или в озере. Падение реки определяется как разница между этими двумя точками.
Уклон реки выражает скорость изменения высоты реки на единицу длины. Он вычисляется, используя формулу, которая делит падение реки на протяженность долины или участка реки. Чем больше уклон реки, тем быстрее течение воды, что влияет на ее энергетический потенциал. Практическое применение знания падения и уклона реки включает в себя прогнозирование наводнений, планирование гидроэнергетических проектов и оценку возможности использования реки для плавания и других видов рекреационных активностей. Важно отметить, что для точного определения падения и уклона реки необходимо учитывать множество факторов, таких как рельеф местности, растительный покров, гидрологические условия и другие. Поэтому при проведении измерений необходимо использовать специализированные инструменты и методы, а также учитывать возможные погрешности. Надлежащее измерение падения и уклона реки является ключевым этапом в процессе изучения водных объектов и их характеристик.
Это позволяет предсказать возможные изменения речного русла и разрабатывать эффективные стратегии управления водными ресурсами.
Методы определения уклона реки — формула и практические аспекты
5 Помните, что средний уклон реки, то есть коэффициент, рассчитанный для всей протяженности русла, неинформативен. ИЗМЕРЕНИЕ УКЛОНОВ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ РЕК Уклон водной поверхности, который необходимо знать для выполнения гидравлических расчетов, — это наиболее. Падение реки и уклон – это именно те показатели, по которым можно определить тип русловых процессов водотока. Рассчитать уклон реки можно с помощью простой математической формулы, используя данные о разнице высот и расстоянии между точками на реке. Смотрите видео онлайн «Уклон и падение реки. География в действии!» на канале «GeoГраф» в хорошем качестве и бесплатно, опубликованное 31 октября 2022 года в 6:48, длительностью 00:11:34, на видеохостинге RUTUBE.
определение продольного уклона участка реки
Практическое применение Данный калькулятор может быть полезен при производстве геодезических работ, при вертикальной планировке территории, при производстве работ, связанных с водоотведением, при расчёте уклона кровли, при монтаже трубопроводов с заданным уклоном и т. Основание для расчёта Уклон i — отношение разности высот двух точек h к проекции расстояния на горизонтальную плоскость между ними L.
Для приведенного примера площадь живого сечения составляет 240,7 м2. Ширина реки, или живое сечение, В, определяется как сумма расстояний между промерными вертикалями.
Значение В для рассматриваемого примера рис. Смоченный периметр р, по которому вода соприкасается с ложем реки, находится расчетным путем по геометрическим фигурам промерных вертикалей и составляет 172,3 м.
Наиболее простым и самым доступным способом измерения скорости течения является измерение при помощи поплавков. Наблюдая с часами время прохождения поплавка мимо двух пунктов, расположенных по течению реки на определенном расстоянии друг против друга, мы всегда можем вычислить искомую скорость. Эту скорость обычно выражают количеством метров в секунду. Указанный нами способ дает возможность определить скорость только самого верхнего слоя воды. Для определения скорости более глубоких слоев воды употребляют две бутылки рис. При этом верхняя бутылка дает среднюю скорость между обеими бутылками. Зная среднюю скорость течения воды на поверхности первый способ , мы легко можем вычислить скорость на искомой глубине. Несравненно более точные результаты получаются при измерении особым прибором, носящим название вертушки.
Существует много типов вертушек, но принцип их устройства одинаков и заключается в следующем. Горизонтальная ось с лопастным винтом на конце подвижно укреплена в раме, имеющей на заднем конце рулевое перо рис. Прибор, опущенный в воду, повинуясь рулю, встает как раз против течения, и лопастной винт начинает вращаться вместе с горизонтальной осью. На оси имеется бесконечный винт, который можно соединить со счетчиком. Глядя на часы, наблюдатель включает счетчик, который начинает отсчитывать количество оборотов. Через определенный промежуток времени счетчик выключается, и наблюдатель по количеству оборотов определяет скорость течения. Кроме указанных способов, применяют еще измерение особыми батометрами, динамометрами и, наконец, химическими способами, известными нам по изучению скорости течения грунтовых вод. Примером батометра может служить батометр проф. Глушкова, представляющий собой резиновый баллон, отверстие которого обращено навстречу течению. Количество воды, которое успевает попасть в баллон за единицу времени, дает возможность определить скорость течения.
Динамометры определяют силу давления. Сила давления позволяет вычислить скорость. Когда требуется получить детальное представление о распределении скоростей в поперечном сечении живом сечении реки, поступают следующим образом: 1. Вычерчивается поперечный профиль реки, причем для удобства вертикальный масштаб берется в 10 раз больше горизонтального. Проводятся вертикальные линии по тем пунктам, в которых производились измерения скоростей течения на разных глубинах. На каждой вертикали отмечается соответствующая глубина по масштабу и обозначается соответствующая скорость. Соединив точки с одинаковыми скоростями, мы получим систему кривых изотах , дающую наглядное представление о распределении скоростей в данном живом сечении реки. Средняя скорость. Дли многих гидрологических расчетов необходимо иметь данные о средней скорости течения воды живого сечения реки. Но определение средней скорости воды представляет собой довольно сложную задачу.
Мы уже говорили о том, что движение воды в потоке отличается не только сложностью, но и неравномерностью, во времени пульсация. Однако, исходя из ряда наблюдений, мы всегда имеем возможность вычислить среднюю скорость течения для любой точки живого сечения реки. Имея же величину средней скорости в точке, мы можем на графике изобразить распределение скоростей по взятой нами вертикали. Для этого глубина каждой точки откладывается по вертикали сверху вниз , а скорость течения по горизонтали слева направо. То же проделываем и с другими точками взятой нами вертикали. Соединив концы горизонтальных линий изображающих скорости , мы получим чертеж, дающий ясное представление о скоростях течений на различных глубинах взятой нами вертикали. Этот чертеж носит название графика скоростей или годографа скоростей. По данным многочисленных наблюдений выявилось, что для получения полного представления о распределении скоростей течения по вертикали достаточно определить скорости на следующих пяти точках: 1 на поверхности, 2 на 0,2h, 3 на 0,6h, 4 на 0,8h и 5 на дне, считая h — глубиной вертикали от поверхности до дна. Годограф скоростей дает ясное представление об изменении скоростей от поверхности до дна потока на взятой вертикали. Наименьшая скорость у дна потока обусловлена главным образом трением.
Чем больше шероховатость дна, тем резче уменьшаются скорости течений. В зимнее время, когда поверхность реки покрыта льдом, возникает трение еще и о поверхность льда, что также отражается на скорости течения. Годограф скоростей позволяет нам вычислить среднюю скорость течения реки по данной вертикали. Иначе говоря, для определения средней скорости течения по вертикали живого сечения потока нужно площадь годографа скоростей разделить на ее высоту. Площадь годографа скоростей определяется или при помощи планиметра или аналитически т. Средняя скорость потока определяется различными способами. Наиболее простым способом является умножение максимальной скорости Vmax на коэффициент шероховатости п. Коэффициент шероховатости для горных рек приблизительно можно считать 0,55, для рек с руслом, выстланным гравием, 0,65, для рек с неровным песчаным или глинистым ложем 0,85. Для точного определения средней скорости течения живого сечения потока пользуются различными форхмулами. Наиболее употребительной является формула Шези.
Но здесь значительные трудности представляет определение коэффициента скорости. Коэффициент скорости определяется по различным эмпирическим формулам т. Наиболее простой является формула: где п — коэффициент шероховатости, a R — уже знакомый нам гидравлический радиус. Количество воды в м, протекающее через данное живое сечение реки в секунду, называют расходом реки для данного пункта. Теоретически расход а вычислить просто: он равен площади живого сечения реки F , умноженной на среднюю скорость течения v , т. При вычислении расхода за единицу количества воды берется кубический метр, а за единицу времени — секунда. Мы уже говорили о том, что теоретически расход реки для того или другого пункта вычислить нетрудно. Выполнить же эту задачу практически дело значительно более сложное. Остановимся на простейших теоретических и практических способах, чаще всего применяемых при изучении рек. Существует много различных способов определения расхода воды в реках.
Но все их можно разбить на четыре группы: объемный способ, способ смешения, гидравлический и гидрометрический. Объемный способ с успехом применяется для определения расхода самых небольших речек ключей и ручьев с расходом от 5 до 10 л 0,005— 0,01 м3 в секунду. Суть его заключается в том, что ручей запруживается и вода спускается по желобу. Под желоб ставится ведро или бак в зависимости от величины ручья. Объем сосуда должен быть точно измерен. Время наполнения сосуда измеряется в секундах. Частное от деления объема сосуда в метрах на время наполнения сосуда в секундах как. Объемный способ дает наиболее точные результаты. Способ смешения основан на том, что в определенном пункте реки впускается в поток раствор какой-либо соли или краски. Определяя содержание соли или краски в другом, ниже расположенном, пункте потока, вычисляют расход воды простейшая формула где q — расход соляного раствора, к1—концентрация раствора соли при выпуске, к2 — концентрация раствора соли в нижележащем пункте.
Этот способ является одним из наилучших для бурных горных рек. Гидравлический способ основан на применении различного рода гидравлических формул при протекании воды как через естественные русла, так и искусственные водосливы. Приведем простейший пример способа водослива. Строится запруда, верх которой имеет тонкую стенку из дерева, бетона. В стенке прорезан водослив в виде прямоугольника, с точно определенными размерами. Особенно широко он применяется в гидравлических лабораториях. Гидрометрический способ основан на измерении площади живого сечения и скорости течения. Он является наиболее распространенным. Вычисление ведется по формуле, о чем мы уже говорили. Количество воды, протекающее через данное живое сечение реки в секунду, мы называем расходом.
Количество же воды, протекающее через данное живое сечение реки на протяжении более долгого периода, называют стоком. Величина стока может быть исчислена за сутки, за месяц, за сезон, за год и даже за ряд лет. Чаще всего сток исчисляется за сезоны, потому что сезонные изменения для большинства рек особенно сильны и характерны. Большое значение в географии имеют величины годовых стоков и в особенности величина среднего годового стока сток, вычисленный из многолетних данных. Средний годовой сток дает возможность вычислять средний расход реки. Если расход выражается в кубических метрах в секунду, то годовой сток во избежание очень крупных чисел выражается в кубических километрах. Имея сведения о расходе, мы можем получить данные и о стоке за тот или другой период времени путем умножения величины расхода на количество секунд взятого периода времени. Величину стока в данном случае выражается объемно. Сток крупных рек выражается обыкновенно в кубических километрах. Так, например, средний годовой сток Волги 270 км3, Днепра 52 км3, Оби 400 км3, Енисея 548 км3, Амазонки 3787 км,3 и т.
При характеристике рек очень важное значение имеет отношение величины стока к количеству осадков, выпадающих на площади бассейна взятой нами реки. Количество осадков, как мы знаем, выражается толщиной слоя воды в миллиметрах. Следовательно, для сравнения величины стока с величиной осадков необходимо величину стока выразить также толщиной слоя воды в миллиметрах. Для этого величину стока за данный период, выраженную в объемных мерах, распределяют равномерным слоем по всей площади бассейна реки, лежащей выше пункта наблюдения. Эта величина, называемая высотой стока А , вычисляется по формуле: А — это высота стока, выраженная в миллиметрах, Q — расход, Т — период времени, 103 служит переводом метров в миллиметры и 106 для перевода квадратных километров в квадратные метры. Отношение количества стока к количеству выпавших осадков называют коэффициентом стока. Если коэффициент стока обозначить буквой а, а количество осадков, выраженное в миллиметрах,— h, то Коэффициент стока, как и всякое отношение,— величина отвлеченная. Ее можно выразить в процентах. Так, например, для р. В данном случае коэффициент стока р.
Невы позволяет нам сказать, что из всего количества осадков, выпадающих в бассейне р. Совершенно иную картину мы наблюдаем на р. Уже из приведенных Примеров видно, какое огромное значение коэффициент стока имеет для географов. Приведем в качестве примера среднее значение осадков и стока для некоторых рек Европейской части СССР. В приведенных нами примерах количество осадков, величины стоков, а, следовательно, и коэффициенты стоков исчислены как средние годовые на основании многолетних данных. Само собой разумеется, что коэффициенты стоков могут быть выведены на любой период времени: сутки, месяц, время года и т. В некоторых случаях сток выражается количеством литров в секунду на 1 км2 площади бассейна. Эта величина стока носит название модуля стока. Величину среднего многолетнего стока при помощи изолиний можно положить на карту. На такой карте сток выражен модулями стока.
Она дает представление о том, что средний годовой сток на равнинных частях территории нашего Союза имеет зональный характер, причем величина стока уменьшается к северу. По такой карте можно видеть, какое огромное значение для стока имеет рельеф. Питание рек. Различают три основных вида питания рек: питание поверхностными водами, питание подземными водами и смешанное питание.
Это нужно для определения длины мостов, плотин, а также для орошения и водоснабжения. Расход воды — объём воды, протекающей через поперечное сечение водотока за единицу времени. Годовой сток- количество воды, протекающее за год через живое сечение реки, выраженное в м3 или км3.
Задачи на определение расхода и стока Задача 1. Определите расход воды в реке на данном участке. Расход воды — это объем воды, которая протекает в единицу времени через поперечное сечение реки. Задача 10. Задача 2. Во время строительства гидроэлектростанции реку перегородила плотина высотой 50 м. Какой мощности может быть гидроэлектростанция на этой реке?
Задача 3. Фермер создал водохранилище прямоугольной формы длина — 40 м, ширина — 20м, глубина — 2 м. Он наполнил его водой наполовину. Задача 4. У этой реки решили забетонировать дно и берега и половину воды забирать на орошение. Каким после этого будет ее расход воды? Задача 5.