Изменение уклона, шероховатости дна, сужения и расширения русла вызывают изменение соотношения движущей силы и силы сопротивления, что приводит к изменению скоростей течения по длине реки и в живом сечении. Формула для определения уклона реки позволяет точно вычислить этот параметр, используя высотные и расстояний.
Определение уклона реки и методы его вычисления
Рассчитать уклон реки можно с помощью специальной формулы, которая учитывает разницу высот между двумя точками на реке и расстояние между ними. Совет 1: Как рассчитать уклон реки Задачи на расчет уклона рек входят в программу обучения школьников восьмых классов по предмету география. Совет 1: Как рассчитать уклон реки Задачи на расчет уклона рек входят в программу обучения школьников восьмых классов по предмету география.
Разместите свой сайт в Timeweb
- Сколько составляет уклон и падение реки Волга?
- Как рассчитать уклон реки | Сделай сам
- Как найти уклон реки: формула и примеры (география, 8 класс)
- Физическое понятие уклона реки
- Уклон реки и падение — очень интересные понятия: учимся вычислять эти значения
Уклоны поверхности реки
Эта формула, называемая формулой Маннинга, была впервые выведена в 1890 г. и записывается в единицах системы СИ в следующем виде. Уклон реки выражается в промилле или процентах, а также как величина падения на длину участка. Уклоном реки считается отношение между коэффициентом падения к общей протяженности вод. соотношение падения реки на определенном участке к длине данного участка,можно высчитать по формуле (уклон реки = падение реки (см):(разделить) на длину реки (км).
Как найти уклон реки. Формула и методы расчета для 8 класса
Уклон реки – это соотношение величины падения к общей длине водотока. Измеряется уклон в см/км. Падение реки – это разница между высотой истока и высотой устья. Падение реки и уклон – это именно те показатели, по которым можно определить тип русловых процессов водотока. 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.
Как найти уклон реки. Формула и методы расчета для 8 класса
Наконец, самую большую скорость обнаруживают в части потока, далее всего отстоящей от дна и стенок русла. Если взять поперечное сечение потока и соединить места с одинаковой скоростью течения линиями изотахами , то у нас получится схема, наглядно изображающая расположение слоев различной скорости рис. Это своеобразное слоистое движение потока, при котором скорость последовательно увеличивается от дна и стенок русла к средней части, называют ламинарным. Типичные особенности ламинарного движения можно коротко характеризовать так: 1 скорость всех частиц потока имеет одно постоянное направление; 2 скорость вблизи стенки у дна всегда равна нулю, а с удалением от стенок плавно возрастает к середине потока. Однако мы должны сказать, что в реках, где форма, направление и характер русла сильно отличаются от правильного корытообразного русла искусственного потока, правильного ламинарного движения почти никогда не наблюдается. Уже при одном только изгибе русла в результате действия центробежных сил вся система слоев резко перемещается в сторону вогнутого берега, что в свою очередь вызывает ряд других движений. При наличии же выступов на дне и по краям русла возникают вихревые движения, противотечения и прочие, весьма сильные отклонения, еще более усложняющие картину.
Особенно сильные изменения в движении воды происходят в мелких местах реки, где течение разбивается на струи, расположенные веерообразно. Кроме формы и направления русла, большое влияние оказывает увеличение скорости течения. Ламинарное движение даже в искусственных потоках с правильным руслом резко изменяется при увеличении скорости течения. В быстро движущихся потоках возникают продольные винтообразные струи, сопровождающиеся мелкими вихревыми движениями и своеобразной пульсацией. Все это в значительной степени усложняет характер движения. Таким образом, в реках вместо ламинарного движения чаще всего наблюдается более сложное движение, называемое турбулентным.
Подробнее на характере турбулентных движений мы остановимся позже при рассмотрении условий формирования русла потока. Из всего сказанного ясно, что изучение скорости течения реки является делом сложным. Поэтому вместо теоретических вычислений здесь чаще приходится прибегать к непосредственным измерениям. Измерение скорости течения. 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.
Определить размеры открытого канала трапециевидного сечения рис. Канал прокладывается в плотном глинистом грунте, без облицовки. По табл. Площадь поперечного сечения канала рассчитывается по формуле Из уравнения 9. Таким образом, Ширину канала по дну можно подсчитать, воспользовавшись выражением 9.
Однако до сих пор не учитывался уклон дна канала и его влияние на скорость. Это ограничение учитывается расчетными величинами b и h и формулой Маннинга Если значения n и S известны из условия задачи, то значение R следует определить Площадь поперечного сечения была ранее определена в 1,32 м2. Длину смоченного периметра pw можно подсчитать из рис. Отсюда Подставляя в формулу 9. Поскольку уклон дна канала ограничен топографией местности, остается увеличивать поперечное сечение. Это можно выполнить различными способами, в нашем случае попробуем увеличить ширину канала по дну до 0,75 м. Во всех случаях смоченный периметр должен быть минимальным, тогда условия, выраженные формулой 9. Поскольку уклон дна канала не изменился, выражение 9.
Смоченный периметр можно определить по формуле 9. Некоторые задачи можно решать непосредственно. Метод последовательных приближений отнимает много времени.
Полезные советы и выводы Понимание падения и уклона реки важно для инженерных расчетов при проектировании водных сооружений. Расчет уклона реки помогает оценить скорость течения воды и ее энергетический потенциал. Изучение падения и уклона реки особенно важно для обеспечения безопасности водных объектов и планирования берегоукрепительных работ.
Выше мы писали про средневзвешенный средний уклон. А есть еще такое понятие, как падение реки, которое в этой статье также нужно разобрать. Под падением реки понимают разницу в высоте межу истоком и устьем или произвольными точками. Падение не стоит путать с уклоном, ведь уклон это отношение падение к её длине. Звучит несколько сложно и запутанно, поэтому стоит это рассмотреть на конкретном пример. Придумаем реку, длина которой 10 километров, высота истока 10 метров, устья 0 метров. Тут все просто.
Уклон же рассчитывается по формуле высота истока — высота устья делить на длину реки. Таким образом, уклон реки будет 0,001 процента или 0,1 промилле. Так можно рассчитать уклон любой реки.
Понятие уклона реки
- Поиск по этому блогу
- Определение уклона реки
- Как точно определить падение и уклон реки — эффективная формула и полезные советы
- Формула расчета падения реки
- Падение реки формула
Как найти уклон реки: формула, география 8 класс
Волга течет в европейской части России, в пределах 15-ти субъектов федерации. Она неоднократно меняет свое направление. Это важнейшая водная артерия страны, крупнейшая река мира из числа тех водотоков, которые не впадают в море или океан. Волга берет свое начало на Валдайской возвышенности, на высоте в 228 метров над уровнем моря. В пределах Астраханской области она впадает в Каспийское море. При этом устье расположено на высоте —28 метров. Таким образом, общее падение Волги — 256 метров. Теперь рассчитаем уклон реки. Волга имеет общую протяженность 3530 км. При этом она собирает свои воды с огромной территории площадью 1,36 млн.
Это в четыре раза больше, чем площадь Германии! Онлайн калькулятор Теория Для того чтобы посчитать уклон вам, для начала, необходимо знать расстояние L и превышение h. Для того чтобы посчитать расстояние L необходимо знать превышение h и уклон в процентах, в промилле или в градусах.
В зависимости от характера распределения уклонов по длине реки выделяют несколько типов продольных профилей — обычно четыре основных типа [5] : профиль равновесия наиболее распространённый случай — характеризуется кривой гиперболического вида; прямолинейный профиль — отличается более или менее одинаковыми уклонами по всей длине реки; сбросовый профиль — характеризуется кривой параболического вида, с малыми уклонами в верхней части и большими в нижней; ступенчатый профиль — отличается чередованием участков, имеющих малые уклоны с короткими перепадами. Определение уклонов по участкам производят по уровням воды в период межени. Уклон реки, а также уклон долины часто используются как один из параметров в гидролого-морфологических зависимостях и критериальных отношениях, определяющих тип русловых процессов.
Как рассчитать уклон реки формула?
Для этого выразите и показатель падения реки, и ее длину в одних единицах измерения, например, в километрах или, наоборот, в метрах. Перевод в одни единицы измерения позволит рассчитать уклон реки в процентах или промилле. Как рассчитать высоту падения реки? Высота измеряется превышением истока реки над устьем и называется падением. Падение — это превышение истока реки над устьем в метрах. Как рассчитать угол наклона формула?
Рассчет уклона реки позволяет определить ее уровень и скорость течения в различных участках. Эта информация необходима при проектировании систем водооснащения, таких как водозаборы и водопроводы, чтобы обеспечить достаточное давление воды для снабжения населения и промышленности. Кроме того, знание уклона реки позволяет оптимизировать распределение водных ресурсов и создать условия для развития водных биоценозов, таких как рыбные заповедники и аквариумы. Инженерные работы и защита от наводнений. Рассчет уклона реки важен при проведении инженерных работ, таких как строительство мостов, дамб и плотин. Данные о уклоне реки помогают определить оптимальное расположение и конструкцию этих объектов, обеспечивая их надежность и безопасность. Кроме того, знание уклона реки позволяет прогнозировать и предотвращать наводнения, особенно в ущельях и узких участках реки, где уклон может быть особенно крутым. Правильное планирование и расчет уклона реки позволяют определить необходимые меры по защите от наводнений и безопасному управлению водными ресурсами. Экологические исследования и охрана водных экосистем. Рассчет уклона реки имеет также большое значение для экологических исследований и охраны водных экосистем.
Длина устья реки как найти
среднего уклона русла реки, вычисляется средневзвешенный уклон — по специальным методикам и в зависимости от применяемой для вычисления модели[1][4]:62—67. По формуле уклон реки вычисляется как отношение разности высот к расстоянию между точками. Формула для расчета уклона реки очень проста. Уклон реки можно рассчитать с помощью различных формул и методов, которые учитывают изменение высоты русла на известном расстоянии. Уклон реки – это важный параметр, который помогает определить ее способность течь из одной точки в другую.
Урок по теме "Реки России"
Рассчитывать уклон реки необходимо по формуле. Для того, чтобы вычислить падение и уклон великой российской реки, нам понадобятся всего три значения. География. 8 класс. Понятия падения и уклона реки. Формулы их вычисления.
Падение и уклон Волги
- Уклоны поверхности реки
- Как рассчитать уклон реки | Сделай сам
- Реки и их изучение
- Как измерить падение реки
- МЕХАНИЗМ ТЕЧЕНИЯ РЕК
- Как рассчитать уклон реки и определить его важность для экологии и строительства