В условиях равнинных областей, где уклон рек очень невелик, эти паводки могут вызвать резкие повышения1 уровней главным образом в небольших реках. Уклон можно вычислить по формулам. Формула для расчета уклона реки выглядит следующим образом: уклон = изменение высоты / изменение времени. Рассчитать уклон реки можно с помощью специальной формулы, которая учитывает разницу высот между двумя точками на реке и расстояние между ними.
Расчет уклона реки
соотношение падения реки на определенном участке к длине данного участка,можно высчитать по формуле (уклон реки = падение реки (см):(разделить) на длину реки (км). Понимание уклона реки формула позволяет предсказывать изменения в ширине и глубине реки, а также ее способность переносить отложения. Падение реки и уклон – это именно те показатели, по которым можно определить тип русловых процессов водотока. Чтобы уклон реки, необходимо величину падения реки разделить на её длину. Формула расчета уклона реки позволяет быстро и точно определить этот параметр и принять необходимые меры для его учета. Уклон реки – это важный параметр, который помогает определить ее способность течь из одной точки в другую.
Как точно определить падение и уклон реки — эффективная формула и полезные советы
При этом с берега на поверхность воды нарастает ковёр из мхов и некоторых цветковых растений, с мощными корневищами Phragmites australis, Dryopteris thelypteris, Calla palustris, Menyanthes trifoliata, Carex sp. Сплавина образуется только в защищённых от ветра местах с относительно круто уходящим в глубь от берега дном. Главный европейский водораздел — линия, разделяющая бассейны европейских рек, одни из которых впадают в Атлантический океан и моря северной Атлантики, другие — в Средиземное море и моря бассейна Средиземного моря а также в Каспийское море. На севере ограничена Полесской низменностью, на юге - Причерноморской низменностью, на западе - Подольской возвышенностью, на востоке - Приднепровской низменностью. Средняя высота на севере 220—240 м, и 150—180 на юге. Наибольшая высота 323 м. Северная часть возвышенности включена в лесостепную зону, южная — в степную. Большая часть степи используется под пашню. В регионе высоко развито сельское хозяйство... Уровень воды — высота поверхности воды, отсчитываемая относительно некоторой постоянной плоскости сравнения по умолчанию — относительно ординара.
Karst — карст — процесс неравномерного проседания почв и подстилающих горных пород вследствие вытаивания подземного льда; просадки земной поверхности, образующиеся при протаивании льдистых мёрзлых пород и вытаивании подземного льда. В результате образуются воронки, провалы, аласы, золль, внешне напоминающие карстовые формы рельефа. Преимущественно распространён в области развития многолетнемёрзлых горных пород. Термин введён в обращение М. Новогрудская возвышенность — возвышенность в Гродненской области, часть Белорусской гряды. Пруд — искусственный водоём для хранения воды с целью водоснабжения, орошения, разведения рыбы прудовое рыбное хозяйство и водоплавающей птицы, а также для санитарных, противопожарных и спортивных потребностей. Запрудой также называется запруженный этим сооружением водоём. Запруды устанавливаются на небольших водотоках второстепенных протоках, рукавах или малых реках с целью достижения большего расхода воды в основном русле например, для обеспечения судоходства в межень или создания подпора для экстенсивного использования водных ресурсов. Припятское Полесье белор.
Главный европейский водораздел — линия, разделяющая бассейны европейских рек, одни из которых впадают в Атлантический океан и моря северной Атлантики, другие — в Средиземное море и моря бассейна Средиземного моря а также в Каспийское море. На севере ограничена Полесской низменностью, на юге - Причерноморской низменностью, на западе - Подольской возвышенностью, на востоке - Приднепровской низменностью. Средняя высота на севере 220—240 м, и 150—180 на юге.
Наибольшая высота 323 м. Северная часть возвышенности включена в лесостепную зону, южная — в степную. Большая часть степи используется под пашню.
В регионе высоко развито сельское хозяйство... Уровень воды — высота поверхности воды, отсчитываемая относительно некоторой постоянной плоскости сравнения по умолчанию — относительно ординара. Karst — карст — процесс неравномерного проседания почв и подстилающих горных пород вследствие вытаивания подземного льда; просадки земной поверхности, образующиеся при протаивании льдистых мёрзлых пород и вытаивании подземного льда.
В результате образуются воронки, провалы, аласы, золль, внешне напоминающие карстовые формы рельефа. Преимущественно распространён в области развития многолетнемёрзлых горных пород. Термин введён в обращение М.
Новогрудская возвышенность — возвышенность в Гродненской области, часть Белорусской гряды. Пруд — искусственный водоём для хранения воды с целью водоснабжения, орошения, разведения рыбы прудовое рыбное хозяйство и водоплавающей птицы, а также для санитарных, противопожарных и спортивных потребностей. Запрудой также называется запруженный этим сооружением водоём.
Запруды устанавливаются на небольших водотоках второстепенных протоках, рукавах или малых реках с целью достижения большего расхода воды в основном русле например, для обеспечения судоходства в межень или создания подпора для экстенсивного использования водных ресурсов. Припятское Полесье белор. Прыпяцкае Палессе — физико-географический район Белорусского Полесья, на юге Беларуси, в восточной части Брестской, западной части Гомельской, на юге Минской и крайнем юго-западе Могилёвской областей.
Протяженность с запада на восток от 175 до 280 км, с севера на юг от 83 до 140 км.
Гидробиологи изучают разнообразие видов растений и животных, а также их распределение по рекам. Эти данные помогают определить зоны с разными характеристиками реки, такие как глубина, скорость течения и уклон. Кроме того, гидробиологи изучают влияние различных факторов на организмы в реке. Это может быть загрязнение воды, изменение геоморфологии русла или воздействие гидроэлектростанций. Изучение этих факторов позволяет оценить их влияние на уклон реки и ее изменение со временем. Таким образом, гидробиология является важной наукой для расчета уклона реки и понимания ее динамики. Использование данных о видовом составе и разнообразии организмов помогает установить связь между биологическими и геоморфологическими процессами и определить особенности уклона и характер речной системы.
Практическое применение рассчета уклона реки Рассчет уклона реки играет важную роль в различных сферах гидрологии, инженерии и экологии. Ниже представлены несколько примеров практического применения данного рассчета. Проектирование водооснащения и организация водных биоценозов.
Данный калькулятор позволяет рассчитать уклон, превышение или расстояние через остальные известные параметры. 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.
Формула уклона реки
Что такое падение реки? Любой природный водоток на нашей планете течет сверху вниз. Все реки, как правило, начинаются из подземных родников или же вытекают из крупных озер. Затем они несут свои воды вниз плавно или стремительно — к морям и океанам. Падение реки показывает нам, сколько теряет в высоте тот или иной водоток во время своего «путешествия» по земной поверхности. Иными словами, это разница высот между точкой истока и точкой устья реки. Падение может быть полным или же частичным когда нужно вычислить этот показатель для определенного отрезка русла. Рассчитать падение реки элементарно.
Для этого нужно знать высоту ее истока и устья. Например, нам дана река А общей длиной 2000 км, которая начинает свой путь на отметке в 250 м, а впадает в озеро на высоте 50 м.
Падение реки — это разница между высотой истока и высотой устья. Как вычислить величину уклона? Разделите противолежащий катет вертикальное расстояние на прилежащий расстояние между точками. Как вычислить устье? Устье — это место, где река впадает в другую реку, озеро или море. Если затрудняетесь с определением устья надо найти исток.
Но есть нюансы, которые нужно определить. 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.
Поэтому одну мощную гидроэлектростанцию здесь построить просто невозможно. А вот каскад этих сооружений способен выдать необходимую общую мощность. Это и было сделано. Сейчас много говорят о том, что знаменитый каскад гидротехнических сооружений нанёс ущерб экологии Волги и её рыбным запасам. Но развивающейся, растущей в экономическом отношении стране нужно было много электроэнергии. Об экологии тогда, к сожалению, вспоминали нечасто. При этом первое значение — это расположение истока над уровнем моря, второе — положение устья. Как правило, эти значения предлагаются в метрах. Узнать их можно в интернете или специальной литературе. Самые любознательные могут самостоятельно вычислить их, воспользовавшись GPS навигатором. Формула вычисления уклона реки: Первое значение — высота падения его мы только что вычислили , второе — протяжённость русла. Как взаимосвязаны падение и уклон Падение реки рассчитывается расстоянием между двух крайних точек водоёма или отрезка выбранного участка. Достаточно знать их высоту над уровнем моря. Уклон можно рассчитать только тогда, когда известно значение падения. В некотором смысле первое значение от второго зависимо. Но в целом они оба являются одной из важных характеристик режима водной артерии. Уже отмечалось, что, зная перепад вод на конкретном участке, можно точно вычислить самое удачное расположение гидроэлектростанции. Это же касается и строительства плотин, шлюзов, каналов и водохранилищ. Перепады вод учитываются при составлении туристических маршрутов. Для простых туристов нужны течения спокойные, размеренные. А экстремалам подавай что-нибудь бурное, с порогами и даже водопадами. Перепады вод учитываются при составлении туристических маршрутов Каково падение Волги Великая русская река всегда была удобной для судоходства. И не только потому, что всегда была полноводной, и дно её почти везде оказывалось равнинным. Падение ее небольшое, как у всех равнинных рек. А это означало монотонность течения, управлять судами было несложно. Формула и алгоритм расчета Формула нам уже известна.
Шаги по измерению падения реки
- Падение реки формула
- Движение жидкости в открытом канале
- Движение воды в реках
- Расчет уклона рек: важная задача географического образования
- Что такое уклон реки
- Значение уклона для гидрологии
Как определить уклон реки: формула, география 8 класс
- Что такое уклон реки?
- определение продольного уклона участка реки
- Формула уклона реки
- Уклон и падение реки Волга: определение и расчеты
- Уклон и падение реки. География в действии!
Уклон и падение реки Волга (5 фото): как найти, определение и расчеты
Уклон реки, а также уклон долины часто используются как один из параметров в гидролого-морфологических зависимостях и критериальных отношениях, определяющих тип русловых процессов. География. 8 класс. Понятия падения и уклона реки. Формулы их вычисления. Уклон реки формула расчета. Формула расчета падения и уклона реки. Для определения уклона реки используются различные методы и формулы расчета, которые позволяют точно определить величину уклона.
Сколько составляет уклон и падение реки Волга?
Это происходит потому, что с увеличением глубины ослабевает влияние шероховатости дна на величину скорости в отдельных точках вертикали и тем самым уменьшается площадь на эпюре скоростей, занятая малыми скоростями. Увеличение гидравлического радиуса приводит и к увеличению коэффициента С. Из формулы Шези следует, что скорость потока растет с увеличением уклона, но этот рост при турбулентном движении выражен в меньшей мере, чем при ламинарном. Скорость течения горных и равнинных рек Течение равнинных рек значительно более спокойное, чем горных. Водная поверхность равнинных рек сравнительно ровная. Препятствия обтекаются потоком спокойно, кривая подпора, возникающего перед препятствием, плавно сопрягается с водной поверхностью вышерасположенного участка. Горные реки отличаются крайней неровностью водной поверхности пенистые гребни, взбросы, провалы. Взбросы возникают перед препятствием нагромождением валунов на дне русла или при резком уменьшении уклона дна.
Взброс воды в гидравлике носит название гидравлического водного прыжка. Его можно рассматривать как одиночную волну, появившуюся на водной поверхности перед препятствием. Если средняя скорость течения vср потока оказывается равной скорости распространения волны или превышает ее, то образующаяся у препятствия волна не может распространиться вверх по течению и останавливается вблизи места ее возбуждения. Формируется остановившаяся волна перемещения. Горные реки характеризуются, как правило, бурным течением, равнинные реки имеют спокойный режим течения. Бурный режим течения может быть и на порожистых участках равнинных рек. Переход к бурному течению резко усиливает турбулентность потока.
Поперечные циркуляции Одной из особенностей движения воды в реках является непараллельноструйность течений. Она отчетливо проявляется на закруглениях и наблюдается на прямолинейных участках рек. Наряду с общим параллельным берегам движением потока в целом имеются внутренние течения в потоке, направленные под различными углами к оси движения потока и производящие перемещения водных масс в поперечном к потоку направлении. На это еще в конце прошлого столетия обратил внимание русский исследователь Н. Он следующим образом объяснил структуру внутренних течений. На стрежне вследствие больших скоростей на поверхности воды происходит втягивание струй со стороны, в результате в центре потока создается некоторое повышение уровня. Вследствие этого в плоскости, перпендикулярной направлению течения, образуются два циркуляционых течения по замкнутым контурам, расходящиеся у дна рис.
В сочетании с поступательным движением эти поперечные циркуляционные течения приобретают форму винтообразных движений. Поверхностное течение, направленное к стрежню, Лелявский назвал сбойным, а донное расходящееся - веерообразным. На изогнутых участках русла струи воды, встречаясь с вогнутым берегом, отбрасываются от него. Массы воды, переносимые этими отраженными струями, обладающими меньшими скоростями, накладываясь на массы воды, переносимые набегающими на них следующими струями, повышают уровень водной поверхности у вогнутого берега. Вследствие этого возникает перекос водной поверхности, и струи воды, находящиеся у вогнутого берега, опускаются по откосу его и направляются в придонных слоях к противоположному выпуклому берегу. Возникает циркуляционное течение на изогнутых участках рек рис. Циркуляционные течения на прямолинейном а и на изогнутом б участке русла по Н.
Особенности внутренних течений потока были изучены А. Лосиевским в лабораторных условиях. Им была установлена зависимость формы циркуляционных течений от соотношения глубины и ширины потока и выделены четыре типа внутренних течений рис. Типы I и II представлены двумя симметричными циркуляциями. Для типа I характерно схождение струй у поверхности и расхождение у дна. Этот случай свойствен водотокам с широким и неглубоким руслом, когда влияние берегов на поток незначительно.
Разберём 3 способа определения уклона водосбора 1 Метод И. Метод основан на количестве пересечений горизонтальных и вертикальных сторон сетки с горизонталями. К плюсам метода можно отнести его простоту, так как нет большого количества формул. Но минусов больше: — Трудоемкость расчета для больших водосборов и меньших масштабов карт; — Велик шанс ошибиться в подсчете пересечений; — Эмпирический характер формулы. Плюсы метода заключаются в точности расчета, простоте метода, а также фундаментальном характере уравнения. Минус один - трудоемкость. Нужно измерить длину каждой изолинии. Поэтому, Старшим гидрологом предлагается третий метод, основанный на втором, но с использованием компьютерных технологии, геоинформационных систем и данных дистанционного зондирования земли. Не буду называть этот метод своим, так как кто-то, вполне возможно, использовал его до меня, и математическая основа была вычитана мной в учебнике К. Клибашева «Гидрологические расчеты», который был опубликован еще в 1970 году. Например, это можно сделать на сайте earthexplorer 2 Далее, обрежем его по маске нашему водосбору в любом ГИС приложении QGis, Autocad 3 На основании обрезанного файла создадим изолинии, не забывая создать графу с высотной отметкой.
Как измерить уклон реки Существует несколько способов измерения уклона реки, и один из самых простых и доступных — использование уровней. Для этого вам понадобятся следующие инструменты: Уровень в простейшем случае можно использовать любой ровный предмет с отметками Линейка или метрологическая лента Пробка или другой предмет с плавучестью, который сможет перемещаться вдоль реки Что делать: Найдите ровное место на берегу реки, где вы сможете установить уровень. Установите уровень таким образом, чтобы он был параллелен относительно горизонта. Используя линейку или метрологическую ленту, измерьте расстояние от уровня до воды. Запишите это значение. Поставьте пробку или другой предмет с плавучестью в воду реки и отпустите его. Запишите время, за которое пробка пройдет измеренное расстояние. Используйте полученные данные для расчета уклона реки. Имейте в виду, что измерение уклона реки с помощью этого метода не является абсолютно точным, так как множество факторов может влиять на результаты измерений. Но при правильном выполнении этого метода можно получить приближенное представление об уклоне реки. Данный метод является наиболее простым и доступным для измерения уклона реки. Однако, существуют и другие методы, такие как использование специальных геодезических инструментов и приборов, которые позволяют получить более точные и надежные данные. Инструменты для измерения уклона реки Один из самых распространенных инструментов — спиритовой уровень.
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. Строительство дамб и ирригационных систем, добыча грунтовых вод, сельское хозяйство и промышленность — все это может привести к изменению гидрологического режима реки, что, в свою очередь, повлияет на её уклон. Климатические факторы Изменения климата также могут способствовать изменению уклона реки. Увеличение или уменьшение количества осадков, повышение уровня моря и другие климатические явления могут изменить гидрологический баланс и тем самым повлиять на уклон реки. Например, повышение уровня моря может привести к соленению пресноводных ресурсов и изменению гидродинамических свойств реки, что изменит её уклон. Важно понимать, что изменение уклона реки — это естественный процесс, который может происходить в течение длительного времени. Однако, неконтролируемые изменения могут иметь серьезные последствия для окружающей среды и человеческой деятельности, поэтому необходимо изучать и мониторить изменения уклона реки во время планирования инженерных и гидрологических проектов. Высоту можно измерить с помощью специальных геодезических инструментов, таких как нивелир, или с использованием GPS-технологий. Уклон реки может быть выражен в различных единицах измерения, например, в метрах на километр или в процентах.
Библиотека
- Как рассчитать уклон водотока?
- Методы определения падения реки
- Формула определения уклона реки ?
- Реки – методическая разработка для учителей, Нестеренко Анжелика Викторовна -
- Последние вопросы
Движение жидкости в открытом канале
Использование геоморфологических методов Геоморфологические методы также могут быть использованы для определения уклона реки. Они базируются на изучении формы русла реки, флуктуаций уровня воды и прочих признаков, связанных с ее геоморфологией. Необходимо отметить, что эффективность каждого из этих методов может варьироваться в зависимости от конкретных условий и доступности данных. Часто комбинирование различных методов позволяет достичь более точных результатов. Важно помнить, что определение уклона реки имеет большую практическую значимость для планирования строительства гидротехнических сооружений, изучения экологических аспектов и прогнозирования затоплений. Поэтому выбор эффективного метода определения уклона реки является важным этапом исследования. Иными словами, определение уклона реки является ключевым аспектом в изучении и анализе речных систем и имеет широкий спектр применений.
Затем на основе полученных данных строится график, где по оси ординат отображаются измеренные высоты, а по оси абсцисс — расстояние от истока до участка реки. Уклон реки определяется как угол наклона тангенса касательной к графику. Для более точного определения уклона можно использовать математические методы аппроксимации данных. Метод измерений расстояний и высот позволяет определить уклон реки с использованием специального оборудования, такого как нивелир или тахеометр. С помощью этих инструментов измеряются высота точек на разных участках реки и расстояние между ними. Затем по формуле вычисляется уклон. Этот метод более точен и позволяет учесть различные факторы, такие как изгибы русла и неровности поверхности. Выбор метода определения уклона реки зависит от целей и условий исследования.
Важно учитывать доступность оборудования, финансовые возможности и особенности исследуемой реки. Независимо от выбранного метода, качество данных и точность измерений являются ключевыми факторами при определении уклона реки. Измерение уклона реки на местности Для измерения уклона реки на местности можно использовать различные методы. Рассмотрим два из них. Геодезический метод Геодезический метод основан на измерении вертикального отклонения между двумя точками вдоль реки. Для проведения измерений используются специальные инструменты, такие как нивелиры и теодолиты. Сначала выбираются две точки на разных уровнях вдоль реки. Затем производится измерение углового отклонения между горизонтальными плоскостями, проходящими через эти точки.
Из этих данных можно рассчитать уклон реки. Преимущество геодезического метода заключается в его высокой точности и возможности использования на больших расстояниях. Однако он требует специального оборудования и квалифицированного персонала. Гидрологический метод Гидрологический метод измерения уклона реки основан на изучении скорости течения воды. Для этого используются гидрологические станции, оснащенные датчиками для измерения уровня воды и скорости течения. На одной станции регистрируются данные о уровне воды и скорости течения, затем анализируются их изменения на разных участках реки. По этим данным можно определить уклон реки.
Основание для расчёта Уклон i — отношение разности высот двух точек h к проекции расстояния на горизонтальную плоскость между ними L.
Вычисляется он путем сложения длины всех отрезков линии дна на чертеже живого сечения реки. Наибольшая глубина восстанавливается по данным промеров. Уровень реки. Ширина и глубина реки, площадь живого сечения и другие приводимые нами величины могут оставаться неизменными лишь в том случае, если уровень реки остается неизменным. На самом же деле этого никогда не бывает, потому что уровень реки все время изменяется. Отсюда совершенно ясно, что при изучении реки измерение колебания уровня реки является важнейшей задачей. Для водомерного поста выбирается соответствующий участок реки с прямолинейным руслом, поперечное сечение которого не осложнено мелями или островами. Наблюдение над колебаниями уровня реки обычно ведется при помощи футштока. Футшток — это шест или рейка, разделенная на метры и сантиметры, установленная у берега. За нуль футштока принимается по возможности наиболее низкий горизонт реки в данном месте. Выбранный один раз нуль остается постоянным для всех последующих наблюдений. Нуль футштока связывается постоянным репером. Наблюдение колебаний уровня обычно производится два раза в день в 8 и 20 час. На некоторых постах устанавливаются самопишущие лимниграфы, которые дают непрерывную запись в виде кривой. На основании данных, полученных из наблюдений над футштоком, вычерчивается график колебания уровней за тот или другой период: за сезон, за год, за целый ряд лет. Скорость течения рек. Мы уже говорили, что скорость течения реки находится в прямой зависимости от уклона русла. Однако эта зависимость не так уж проста, как она может показаться с первого взгляда. Всякий, кто хоть немного знаком с рекой, знает, что скорость течения у берегов значительно меньше, нежели на середине. Особенно хорошо это известно лодочникам. Всякий раз, когда лодочнику приходится подниматься по реке вверх, он держится берега; когда же ему необходимо быстро спуститься вниз, он держится середины реки. Более точные наблюдения, производимые в реках и искусственных потоках имеющих правильное корытообразное русло , показали, что слой воды, непосредственно примыкающий к руслу, в результате трения о дно и стенки русла движется с наименьшей скоростью. Следующий слой имеет уже большую скорость, потому что он соприкасается не с руслом которое неподвижно , а с медленно движущимся первым слоем. Третий слой имеет еще большую скорость и т. 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.
Падение и уклон реки - что это такое? Уклоны крупнейших рек планеты
Уклон реки, а также уклон долины часто используются как один из параметров в гидролого-морфологических зависимостях и критериальных отношениях, определяющих тип русловых процессов. Чтобы уклон реки, необходимо величину падения реки разделить на её длину. Уклон реки можно рассчитать с помощью различных формул и методов, которые учитывают изменение высоты русла на известном расстоянии.
Формула падения и уклона реки
Увеличение или уменьшение количества осадков, повышение уровня моря и другие климатические явления могут изменить гидрологический баланс и тем самым повлиять на уклон реки. Например, повышение уровня моря может привести к соленению пресноводных ресурсов и изменению гидродинамических свойств реки, что изменит её уклон. Важно понимать, что изменение уклона реки — это естественный процесс, который может происходить в течение длительного времени. Однако, неконтролируемые изменения могут иметь серьезные последствия для окружающей среды и человеческой деятельности, поэтому необходимо изучать и мониторить изменения уклона реки во время планирования инженерных и гидрологических проектов. Высоту можно измерить с помощью специальных геодезических инструментов, таких как нивелир, или с использованием GPS-технологий. Уклон реки может быть выражен в различных единицах измерения, например, в метрах на километр или в процентах. Важно помнить, что уклон реки может изменяться на различных участках ее протяженности, поэтому может быть целесообразно разбить реку на участки и определить уклон для каждого из них. Знание уклона реки является важной информацией для планирования строительства мостов, гидроэлектростанций, рыбопропускных сооружений и других объектов инфраструктуры. Определение уклона реки позволяет инженерам и дизайнерам учесть особенности течения воды и создать устойчивые и эффективные конструкции. Описание формулы Формула для определения уклона реки выглядит следующим образом: Найдите две точки на реке, находящиеся на достаточно большом расстоянии друг от друга.
Измерьте высоту каждой точки относительно равномерной поверхности или отметки нуля.
Чтобы рассчитать уклон, величину падения реки переводят в сантиметры и делят на длину реки в километрах. Падение реки — это разница между высотой истока и высотой устья. 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.
Понимание этих факторов поможет вам найти и измерить падение и уклон реки, что является важной задачей при выполнении гидрографических работ. Насколько важно знать падение и уклон реки Падение реки определяет вертикальную разницу высот на пути течения воды. Благодаря падению реки формируются пороги, водопады и быстрые течения. Знание падения реки позволяет оценить скорость течения воды и ее энергетический потенциал, что может быть использовано при строительстве гидроэлектростанций и гидротехнических сооружений. Уклон реки определяет горизонтальную разницу высот на ее пути. Уклон реки сильно влияет на изменение скорости течения и формирование ее русла. Чем круче уклон реки, тем быстрее течение воды и чаще возникают перепады высот, пороги и водопады. Знание уклона реки позволяет предсказать ее гидродинамические свойства и спроектировать сооружения, учитывающие эти факторы. Изучение падения и уклона реки позволяет не только понять ее гидрологические и геоморфологические особенности, но и прогнозировать возможные изменения в русле реки, планировать и проводить необходимые инженерные работы с учетом этих факторов. Поэтому знание падения и уклона реки является ключевым для успешного управления водными ресурсами и предотвращения возможных негативных последствий для окружающей среды и жизни людей. Как использовать падение и уклон реки в инженерных проектах Падение реки — это изменение высоты реки на единицу горизонтального расстояния. Чем больше падение, тем быстрее течение реки и тем больший поток воды она способна переносить. Уклон реки — это изменение высоты реки на единицу горизонтального расстояния в определенном участке. Уклон может быть положительным восходящим или отрицательным нисходящим. Положительный уклон означает, что река течет вверх по течению, а отрицательный уклон означает, что река течет вниз по течению. Использование падения и уклона реки в инженерных проектах может включать: Проектирование и строительство гидроэнергетических объектов, таких как ГЭС и мельницы. Высота падения реки может быть использована для получения энергии или привода различных механизмов.
Определение уклонов по участкам производят по уровням воды в период низкой, устойчивой водности. Для всей реки общий уклон находят путём осреднения уклонов отдельных её участков.
Уклон и падение реки Волга: определение и расчеты
Используя эту формулу, можно рассчитать уклон реки на любом участке ее течения и получить данные о скорости и направлении ее течения. Введение Продольный уклон водной поверхности является одной из важнейших гидрологических характеристик реки. Средневзвешенный уклон реки По аналогии со средним уклоном водосбора, средневзвешенный уклон водотока определятся с помощью крупномасштабных карт. Формула для расчета уклона реки является простой и позволяет быстро оценить наклонность речного русла.