Оценка величины речной системы и бассейна реки


Следует различать водосбор и бассейн реки. Водосбор реки – это часть земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда данная река получает свое питание . поскольку питание рек может быть поверхностным и подземным, различают поверхностный и подземный водосборы, которые могут не совпадать . Бассейн реки- это часть суши, включающая данную речную систему и ограниченная орографическим водоразделом.

Обычно водосбор и бассейн реки совпадают. Однако нередки случаи и их несовпадения. Так, если в пределах речного бассейна, в состав водосбора реки не входит. Такие случаи весьма характерны для засушливых районов с плоским рельефом.

Несовпадение границ бассейна, выделяемых по орографическому водоразделу, и границ водосбора может быть и в тех случаях, когда границы поверхностного и подземного водосборов не совпадают, т.е. когда часть подземного стока либо поступает из-за пределов данного бассейна, либо уходит за его пределы.

Бассейны (водосборы) рек, впадающих в один и тот же приемный водоем (озеро, море, океан), объединяются соответственно в бассейны( водосборы) озер, морей, океанов.


деляют главный водораздел земного шара, который разделяет бассейны рек, впадающих в Тихий и Индийский океаны, с одной стороны, и бассейны рек, впадающих в Атлантический и Северный Ледовитый океаны — с другой. Кроме того, выделяют бессточные области земного шара, откуда находящиеся там реки не доносят воду до Мирового океана. К таким бессточным областям относятся, например, бассейны Каспийского и Аральского морей, включающие бассейны Волги, Урала, Терека, Куры, Амударьи, Сырдарьи.

Основными морфометрическими характеристиками речного бассейна служат : площадь бассейна F; длина бассейна Lб , обычно определяемая как прямая , соединяющая устье реки и точку на водоразделе, прилегающую к истоку реки; максимальная ширина бассейна Вбmax, которая определяется по прямой, нормальной к длине бассейна в наиболее широкой части; средняя ширина бассейна Вбср, вычисляемая по формуле: Вбср = F/ Lб

Длина водораздельной линии Lвдр.

Важной характеристикой бассейна служит распределение площади бассейна по высотам местности, представленное гипсографической кривой, показывающей, какая часть площади бассейна( в км2 или %) расположена выше любой заданной отметки местности.

С помощью гипсографической кривой можно рассчитать такую важную характеристику, как средняя высота бассейна. Для этого площадь фигуры F^, ограниченной гипсографической кривой и осями координат, делят на площадь бассейна F. Среднюю высоту бассейна можно определить и без гипсографической прямой по формуле: Hср=1/F (знак суммы n по i=1)Hi *fi,


Где Hi – средняя высота любых любых высотных интервалов в пределах бассейна, вычисляемая как среднее из отметок горизонталей(изогипс), ограничивающих эти интервалы; fi – площадь части бассейна между горизонталями; F – полная площадь бассейна; n – число высотных интервалов. Средний уклон поверхности бассейна определяют по формуле: iср =дельта H/F( знак суммы n-1 по i=1 ) *Li, где Li –длины горизонталей; дельта H – разность отметок смежных горизонталей( сечение рельефа); F – полная площадь бассейна; n – число высотных интервалов.

22. Река и речная сеть. Долина и русло реки. Совокупность водотоков (рек, ручьев, временных водотоков, ка­налов), водоемов (озер, водохранилищ) и особых водных объектов (болот, ледников) в пределах речного бассейна составляет гидрогра­фическую сеть бассейна. Совокупность естественных и искусствен­ных водотоков называют русловой сетью. Частью гидрографической (и русловой) сети является речная сеть. Речную систему составляют главная река, впадающая в при­емный водоем (океан, море, бессточное озеро), и все впадающие в нее притоки различного порядка. В качестве главной реки в разных случаях считают либо наиболее длинную реку в бассейне (Волга длиннее более полноводного притока Камы), либо наиболее много­водную реку (Миссисипи при слиянии с более длинной Миссури).


Длина реки L — это расстояние вдоль русла между истоком и устьем реки..Длины рек обычно определяют по крупномасштаб­ным картам или аэрофотоснимкам (расстояния измеряют по гео­метрической оси русла или фарватеру).

Исток — это место начала реки (выход из озера, болота, ледни­ка, родника и т. д.). Если река начинается в гористой местности там, где подземные воды выходят из-под скопления обломочного материала (осыпи), то это место и считают истоком. Откуда бы река ни вытекала, ее исток не может находиться на самом орогра­фическом водоразделе. Устье реки —это место впадения реки в море, озеро, другую реку. Иногда река заканчивается там, где прекращается речной сток из-за потерь на испарение и инфильтрацию или в результате полного разбора воды на орошение. Такое место иногда называют слепым устьем. Отношение длины участка реки Li, к длине прямой li, соединя­ющей концы этого участка, называется коэффициентом извилисто­сти реки на данном участке: Kизвi=Li/li .

Коэффициент извилистости на отдельных участках рек изменя­ется от 1 до 2—3, а иногда и больше. Поскольку на отдельных участках извилистость реки разная, общий коэффициент извилистости реки определяют по формуле


Σизв.общ.=ΣLi/ Σli=L/ Σli

Сумма длин всех рек в пределах бассейна или какой-либо терри­тории дает протяженность речной сети ΣLi,. Отношение протяжен­ности речной сети к площади бассейна характеризует густоту реч­ной сети бассейна или территории:

d=ΣLi/f,

имеющую размерность км/км2. Здесь f— площадь рассматриваемой территории. Густота речной сети в пределах равнинных территорий Евро­пейской части России в целом уменьшается с севера на юг. Речная сеть по характеру рисунка может быть древовидной (или центрической), прямоугольной, центростремительной и др.

Речная сеть — это сложный результат тектонических и эрозион­но-аккумулятивных процессов, движения ледников, крупномасштаб­ных колебаний уровня океана и морей и т. д.

Долина и русло реки. Речные долины по происхождению могут быть тектоническими, ледниковыми и эрозионными.

По форме поперечного профиля речные долины подразделяют на теснины, ущелья, каньоны, V-образные, трапецеидальные, ящикообраз­ные, корытообразные и др. В поперечном профиле долины (рис. 6.3, а)

Оценка величины речной системы и бассейна реки Рис. 6.3. Поперечный профиль долины (а) и русла (б) реки: / — бровка долины (коренного берега); 2 — уступ коренного берега; 3 — первая надпойменная терраса (аккумулятивная); 4 — вторая надпойменная терраса (эрозионная); 5 — бровка террасы; б —русло реки; 7—низкая пойма; 8— высокая пойма; 9— коренные породы; 10 — аллювиаль­ные отложения; 11 — прирусловой вал

 

выделяют склоны долины (вместе с уступом долины и надпоймен­ными террасами) и дно долины. В пределах дна (ложа) долины находятся русло реки (наиболее низкая часть долины, занятая вод­ным потоком в межень) и пойма (заливаемая водами половодья или значительных паводков часть речной долины).

Русла рек по форме в плане подразделяются на прямолинейные, извилистые (меандрирующие), разделенные на рукава, разбросанные (блуждающие) (рис. 6.4).

Оценка величины речной системы и бассейна реки Рис. 6.4. Типы речных русел: а — прямолинейное; 6 — извилистое; в — раз­деленное на рукава; г — разбросанное; 1 — ли­ния наибольших глубин; 2 — отмель; 3 — осе­редок или остров; 4 — размываемый участок берега; 5 — направление течения

 

Основные морфологические элементы русла следующие: излучи­ны (меандры), затопляемые подвижные повышения дна — осередки и более высокие, более стабильные и закрепленные растительно­стью острова, глубокие и мелкие участки русла — плесы и перека­ты, донные гряды различного размера.

Полоса в русле реки с глубинами, наиболее благоприятными для судоходства, называется фарватером. Иногда помимо фарватера выделяют линию наибольших глубин. Линии на дне речного русла, соединяющие точки с одинаковыми глубинами, называют изобатами.


Основными морфометрическими характеристиками речного русла (см. рис. 6.3, б) являются площадь поперечного сечения со, ширина русла В между урезами русла при заданном его наполнении, мак­симальная глубина русла hmax. Среднюю глубину русла hcp в данном поперечном сечении вычисляют по формуле

hcp =Ѡ/В

Для большинства речных русел выполняется приближенное соотношение hcp ~ 2/3hmax В извилистом русле максимальная глубина обычно смещена к вогнутому берегу.

В гидравлических расчетах часто используют еще две характе­ристики русла реки — длину смоченного периметра р (см. рис. 6.3, б) и гидравлический радиус R, равный

R =Ѡ/р

Смоченный периметр — это длина подводного контура попереч­ного сечения речного русла, т. е. линия контакта воды с ограни­чивающими ее твердыми поверхностями — с дном и берегами, а зи­мой также и с ледяным покровом. Максимальная ширина русла на реках может достигать десят­ков километров (р. Амазонка), а максимальная глубина — 100—110 м (низовья Енисея). Здесь не учитываются те случаи, когда море затопило древние русла или каньоны (устья Конго, Св. Лаврентия) и когда глубины достигают 300—400 м.

23. Питание рек. Классификация рек по видам питания (классификация Львовича). Расчленение гидрографа реки по видам питания.Выделяют четыре вида питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое и подземное.


ждевое питание. Каждый дождь характеризуется слоем выпав­ших осадков (мм), продолжительностью (мин, ч, сут), интенсивно­стью выпадения (мм/мин, мм/ч) и площадью распространения (км2). В зависимости от этих характеристик дожди можно, например, подразделить на ливнии обложные дожди. Чем меньше влажность воздуха и суше почва в период выпадения дождя, тем больше затраты воды на испарение и инфильтрацию и тем меньше величина дождевого стока. Наоборот, дожди, выпа­дающие на влажную почву при пониженной температуре воздуха, дают большую величину дождевого стока. Таким образом, один и тот же дождь в зависимости от состояния подстилающей поверх­ности и влажности воздуха может быть в одних случаях стокооб­разующим, а в других — почти не давать стока.

Снеговое питание. В умеренных широтах основным источником питания рек служит вода, накапливающаяся в снежном покрове. Снег в зависимости от толщины снежного покрова и плотности может при таянии дать разный слой воды. Запасы воды в снежном покрове распределяются по площади бас­сейна обычно неравномерно — в зависимости от высоты местности, экспозиции склонов, неровностей рельефа, влияния растительного покрова и т. д. Следует различать процессы снеготаяния и водоотдачи снежно­го покрова, т. е. поступления не удерживаемой снегом воды на поверхность почвы. Весеннее снеготаяние подразделяют на три периода: 1) началь­ный период (снег залегает сплошным покровом, таяние замедлен­ное, водоотдачи снежного покрова практически нет, сток еще не формируется); 2) период схода основной массы снега (начинается интенсивная водоотдача, возникают проталины, быстро нарастает величина стока); 3) период окончания таяния (стаивают оставши­еся запасы снега).


рриторию, где происходит в данный момент таяние снега, называют зоной одновременного снеготаяния. Эта зона ограничена фронтом таяния (линией, отделяющей зону таяния от области, где таяние снега еще не началось) и тылом таяния (линией, отделяю­щей зону таяния от области, где снег уже сошел). Важной характеристикой снеготаяния служит его интенсивность. Она определяется характером изменения температуры воздуха в ве­сенний период («дружностью весны») и особенностями подстилаю­щей поверхности.

Расчет таяния снега и оценку его роли в формировании стока проводят различными способами. Простейшие из них основаны на данных об изменении температуры воздуха как главной причины снеготаяния. Так, нередко используют эмпирическую формулу вида: h=α ΣТ

где h — слой талой воды (мм) за интервал времени Δ t; ΣТ— сумма положительных средних суточных температур воздуха за тот же интервал времени, а — коэффициент пропорциональности, называ­емый коэффициентом стаивания (это слой талой воды, приходя­щийся на один градус положительной средней суточной темпера­туры воздуха). Подземное питание рек. Оно определяется характером взаимодей­ствия подземных (грунтовых) и речных вод. Реки получают подзем­ное питание в течение всего года, кроме пика половодья. Ледниковое питание. Это питание имеют лишь реки, вытекаю­щие из районов с высокогорными ледниками и снежниками. Классификация рек по видам питания. Известный русский климатолог А. И. Воейков был первым, пред­ложившим классификацию рек земного шара по видам питания.


В настоящее время более распространена классификация рек по источникам, или видам питания, М. И. Львовича. Для определения степени преобладания того или иного вида питания приняты три градации. Если один из видов питания дает более 80 % годового стока реки, следует говорить об исключительном значении данного вида питания (другие виды питания не учитываются). Если на долю данного вида питания приходится от 50 до 80 % стока, то этому виду питания придается преимущественное значение (другие виды питания учитываются лишь, если на их долю приходит­ся больше 10 % годового стока). Если же ни один из видов питания не дает больше 50 % годового стока, то такое питание называют сме­шанным. Указанные диапазоны градаций (80 и 50 %) относятся ко всем видам питания, кроме ледникового. Для ледникового пита­ния соответствующие диапазоны градаций уменьшены до 50 и 25 %.

Гидрограф-график колебания расхода воды в течение года. графика у меня нет!

 

24. Водный баланс бассейна реки.С учетом общих положений о водном балансе участка суши и результатов рассмотрения водного баланса различ­ных вертикальных зон в речном бассейне уравнение водного баланса бассейна реки для интервала времени At в наибо­лее общем виде представим следующим образом (рис. 6.6):


X+y1+w1+z1=y2+w2+z2± Δu

Здесь х — жидкие (дождь) и твердые (снег) осадки на поверх­ность речного бассейна; у1— поверхностный приток из-за пределов бассейна (при правильно проведенной водораздельной линии такой приток может быть лишь искусственным — с помощью пересекаю­щих водораздел трубопроводов, каналов, часто с системой подпор­ных сооружений, насосных станций и т. д.); w1 — подземный при­ток из-за пределов бассейна. Z1— конден-

Оценка величины речной системы и бассейна реки Рис. 6.6. Схема составляющих водного баланса бассейна реки (обозначения в тексте): 1 — канал; 2 — гидроузел

 

сания водяного пара, У2 ~ поверхностный отток за пределы бассейна (он может быть представлен прежде всего стоком самой реки у’2, а также искусственным оттоком у", осуществляемым через водораздел с помощью гидротехнических сооружений); w2 — подземный отток за пределы бассейна, Z2 — испарение с поверхности бассей­на, складывающееся из суммарного испарения, а также испарения с поверхностей, покрытых водой или снегом и льдом, ± Δи — изменение запасов воды в бассейне (руслах рек, водоемах, почве, водоносных горизонтах, снежном покрове и т. д.) за интер­вал времени Δ t (с плюсом — при увеличении запасов воды, с ми­нусом—при их уменьшении). Атмосферные осадки, подземный приток и искусственный по­верхностный приток из-за пределов бассейна составляют приходную часть уравнения водного баланса; поверхностный и подземный стоки за пределы бассейна и испарение объединяются в расходную часть уравнения водного баланса.

 

Единицами измерения составляющих уравнения водного балан­са речного бассейна обычно служат либо величины слоя (мм), либо объемные величины (м3, км3), отнесенные к какому-либо интервалу времени (месяц, сезон, год). Во многих случаях возможны некоторые упрощения уравнения водного баланса.

В таких случаях и при отсутствии искусственного перерас­пределения стока между смежными бассейнами уравнение водного баланса примет вид: x=y+z± Δu. Уравнение широко используют в гидрологии для анализа водного баланса речных бассейнов для отдельных месяцев, сезонов, лет.

Источник: megaobuchalka.ru

Что такое бассейн реки?

Существует 2 определения для речного бассейна:

  • это территория, с которой вода поступает в реку и ее притоки, учитываются поверхностные и грунтовые воды;
  • это площадь, занимаемая речной системой.

Оба определения верны, они дополняют друг друга.

Самую большую площадь занимает амазонский бассейн (более 7 млн км2)

Рис. 1. Бассейн Амазонки на карте.

Что такое водосбор?

Водосбор это синоним речного бассейна в случае одинакового распространения поверхностных и подземных потоков. Однако не всегда удается проследить грунтовые воды, особенно в регионах развития карстовых пещер. По этой причине чаще всего учитываются только поверхностные воды.

Бессточный бассейн

Если речная система изолирована от океана, ее бассейн называется бессточным. В данном случае река впадает в озеро или теряется в пустынной области. Часто озеро также пересыхает в сухой сезон.

Рис. 2. Пересыхающее озеро Эйр.

Водораздел

Границами речных бассейнов служат водоразделы. Это горные хребты и возвышенности. Реки, стекающие с их склонов, двигаются к разным водоемам. Главный водораздел Камчатки – Срединный хребет. Реки, спускающиеся с западных склонов, направляются в Охотское море, с восточных склонов – в Тихий океан.

Рис. 3. Срединный хребет, Камчатский край.

Источник: obrazovaka.ru

Река – это водоток, имеющий течение в продолжении большей части года, получающий питание со своего водосбора и имеющий четко выраженное русло, сформированное самим водотоком (рис. 6). По характеру движения воды реку зрелого возраста можно разделить на три участка: верховье с быстрым движением воды, среднее течение, где скорость средней величины, и нижнее течение, где вода движется медленно.

К рекам не относятся ручьи, временные водотоки, водотоки без водосбора (приливные водотоки в приморских районах) и водотоки с искусственным руслом, то есть каналы.

Место, с которого появляется постоянное течение воды в русле реки, – исток, в большинстве случаев можно определить только условно. Истоком реки часто являются родник, болото, озеро или ледник, если река образуется путем слияния двух меньших рек, то место их слияния является началом этой реки, однако за исток следует принимать исток более длинной из слившихся рек [3].

Место (створ) впадения реки в другую реку или приемный водоем (море, озеро) – устье реки. Обычно в устьях рек отлагаются влекомые по дну наносы и выпадает взвешенный материал. По мере роста наносов из них возникает равнина, которая в плане имеет форму треугольника, сходного с греческой буквой Δ. Поэтому обширные наносные равнины в устьях рек называют дельтами. Русло реки в пределах дельты ветвится на множество рукавов и проток. Дельты непрерывно растут.

Оценка величины речной системы и бассейна реки

Рис. 6. Основные элементы реки

Основные морфометрические характеристики (параметры формы) реки в целом – ее длина и площадь водосбора (бассейна).

Водосбор реки – часть земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда данная река получает свое питание.

Бассейн каждой реки включает поверхностный и подземный водосборы:

1) Поверхностный водосбор представляет собой участок земной поверхности, с которой вода поступает в данную речную систему.

2) Подземный водосбор – это часть толщи почвогрунтов из которых вода поступает в речную сеть.

Бассейн реки – это часть суши, по которой протекает данная река со всеми ее притоками, включая временные водотоки, и ограниченная водоразделом. В постоянных водотоках движение воды наблюдается в течение всего года или его большей части, а во временных вода движется меньшую часть года. Бессточные территории внутри бассейна в водосбор не входят. Бессточная область – часть суши, не имеющая связи через речные системы с Мировым океаном.

В районах достаточного увлажнения водосбор и бассейн, как правило, совпадают.

Следует отметить, что поверхностный водосбор может не совпадать с подземным. Однако из-за больших трудностей в определении границы подземного водосбора его несовпадение с поверхностным часто не учитывается. Границы поверхностного водосбора определяются достаточно точно водораздельной линией по карте с горизонталями.

Водораздельная линия речного бассейна представляет собой географическую границу между смежными водосборами. Она проходит по наиболее возвышенным точкам смежных водосборов и ограничивает территорию, с которой водный объект получает питание.

В горных и всхолмленных равнинных районах водоразделы обычно хорошо выражены и проходят по гребням хребтов или возвышенностей. На слабовсхолмленных равнинах, особенно в заболоченных районах, водоразделы неясно выражены, и провести их на топографических картах бывает трудно. В некоторых местах провести водоразделы вообще невозможно, так как происходит разветвление одной реки на две части, направляющиеся в разные речные системы. Это явление носит название бифуркации (раздвоение). Примером бифуркации может служить р. Пижма, соединяющая бассейны рек Печоры и Мезени. Одна часть Пижмы называется Печорской Пижмой, вторая – Мезенской Пижмой. У некоторых рек наблюдается сезонная бифуркация (в период половодья) [3].

Система постоянно и временно действующих водотоков образует русловую сеть.

Русловая сеть территории вместе с расположенными на ней озерами, болотами, каналами, родниками образует гидрографическую сеть.

Постоянные водотоки образуют речную сеть. Речная сеть (речная система) – совокупность последовательно сливающихся ручьев, речек и рек, образующих все более крупные водотоки. В речной системе можно выделить главную реку, впадающую в море или бессточное озеро, и последовательность притоков различного порядка.

Густота речной сети зависит от климата, геологического строения местности и рельефа. В пределах Российской Федерации густота речной сети распределена крайне неравномерно и изменяется от 0,1-0,2 км/км2 в низовьях Волги до 1,5-2,6 км/км2 в горных районах Кавказа.

Густота речной сети определяется как отношение длины рек (l) на площади к площади речного бассейна (F):

Оценка величины речной системы и бассейна реки . (7)

По площади речного бассейна реки подразделяют на:

— большие – F > 50000 км Оценка величины речной системы и бассейна реки ;

— средние – F = 2000-50000 км Оценка величины речной системы и бассейна реки ;

— малые – F < 2000 км Оценка величины речной системы и бассейна реки .

Большая река обычно пересекает две и более природных зоны, гидрологический режим средней реки отражает условия одной зоны или подзоны, режим малых рек в значительной мере определяется местными условиями.

По длине к малым рекам относят обычно реки длиной от 10 до 100 км (иногда до 200 км), реки длиной до 10 км часто называют ручьями. Длина реки обычно отсчитывается от истока вниз по течению по линии наибольших глубин.

По характеру рельефа водосбора реки подразделяют на:

Равнинные реки – текут по низменностям и равнинам с высотами до 300-500 метров над уровнем моря и малыми уклонами ≤ 5-6 ‰.

Полугорные реки – в местностях с высотами 500-800 метров и уклонами ≤ 15-20 ‰.

Горные реки – на хребтах, нагорьях с высотами > 800 метров и уклонами ≥20 ‰.

Все водные объекты суши имеют морфометрические характеристики – количественные выражения размеров и формы долин, русел рек, русловых образований, болот, котловин озер, их водосборов. Эти характеристики определяются по крупномасштабным топографическим картам, аэрофотосъемкам, в ходе полевых исследований.

К морфометрическим характеристикам речных бассейнов относят параметры формы речного водосбора: площадь, длина, наибольшая и средняя ширина, средняя высота, средний уклон поверхности, коэффициент асимметрии. Река обычно характеризуется плановым очертанием, продольным и поперечным профилем (рис. 7).

Оценка величины речной системы и бассейна реки

Рис. 7. Морфометрические характеристики реки

К физико-географическим характеристикам речных бассейнов относят:

— географическое положение (географические координаты, близость к морям, пустыням, горным хребтам);

— климатические условия (атмосферные осадки, температура, дефицит влажности воздуха);

— геологическое строение и почвенный покров (трещиноватость горных пород, карстовые явления, механический состав грунтов, водопроницаемость почв и др.);

— рельеф водосбора (уклоны поверхности земли, влияющие на скорость стекания воды);

— растительный покров (виды растительности);

— промерзание почвогрунтов (географическое распространение мерзлоты, слой сезонного промерзания, толщина вечной мерзлоты);

— степень залесенности, выражаемая коэффициентом залесенности (отношением площади лесов (Fл) к площади бассейна (F))

Оценка величины речной системы и бассейна реки (8)

— озерность бассейна, выражаемая коэффициентом озерности (отношением площади зеркала озер (Fо) к площади бассейна (F))

Оценка величины речной системы и бассейна реки (9)

— заболоченность бассейна, выражаемая коэффициентом заболоченности (отношением площади болот (Fб) к площади бассейна (F))

Оценка величины речной системы и бассейна реки (10)

Источник: studopedia.ru

Речная система, бассейн и водосбор – определение понятийРечной бассейн, водораздел

Река не сразу от истока становится полноводной и крупной, она набирает свои воды постепенно, буквально с миру по нитке. Этот процесс основан на таком свойстве жидкости, как текучесть. Рельеф земной поверхности неровный, поэтому вода, выпавшая на землю в виде осадков, или образовавшаяся в результате таяния ледников, под воздействием силы тяжести течет вниз по склонам и, собираясь, образует ручьи и мелкие речушки. Множество таких небольших потоков постепенно соединяются друг с другом и становятся мощной рекой, которая несет свои воды в озеро, море или океан. Таким образом формируется речная система, состоящая из реки со всеми ее притоками от истока до устья. Схематически это понятие можно изобразить в виде дерева, только его начало будет не из мощного ствола и корней, а с самых тоненьких веточек.

Бассейном в географии называют площадь земли, которую занимает и с которой питается речная система или вообще любой водоем: озеро, море, океан. Если продолжить аналогию с деревом, то бассейн – это не только ствол и ветки, но и все пространство между ветвями.

Водосбор, или водосборная площадь, —это часть суши (земной поверхности и толщи почвы), с которой вода стекает в данную реку. Как правило, чем больше этот показатель, тем река полноводнее. Бассейн реки часто отождествляют с водосбором, однако это не совсем верно: в засушливых районах часть территории, входящей в бассейн, может оказаться бессточной. Таким образом, понятие водосбора немного уже: если границы бассейнов проходят по водоразделам, то водосбор включает только полезную площадь, или, возвращаясь к аналогии, ствол, ветви и листву дерева.

Классификация речных бассейнов

Водосбор состоит из двух частей, которые соотносятся с типом питания водотока:

  • поверхностной – ручьи и реки, имеющие дождевое, снеговое, ледниковое питание: вода, текущая по поверхности земли;
  • глубинной – подземное питание: влага, находящаяся в пустотах между скальными породами и дающая начало родникам.

Границы глубинной части без специальных исследований определить невозможно. Иногда бывает и так, что подземные стоки питают одну реку, а на поверхности водоток относится к другому бассейну. Поэтому для удобства обозначения в картографии за основу берется поверхностная часть.

В зависимости от связи с Мировым океаном бассейны бывают

  • сточными – если водоток впадает в море или океан;
  • бессточными – если реки впадают в озера, изолированные моря (Мертвое, Аральское, Каспийское), в другие реки, или водоток заканчивается, уходя в песок пустынь.

Самые крупные водосборы

Самый большой речной бассейн у южноамериканской Амазонки, питающейся в основном за счет дождей. Он занимает почти 7180 тыс. кв. км. (это сопоставимо с площадью Австралии) и включает бассейны 15 тыс. притоков, пятой части от числа всех рек в мире.

В Африке самая большая площадь у бассейна Конго (3457 тыс. кв. км), в Северной Америке – у Миссисипи (3270 тыс. кв. км).

В Евразии крупнейшие водосборы у рек: Обь (2990 тыс. кв. км.), Енисей (2580 тыс. кв. км.), Лена (2490 тыс. кв. км.), Амур (1860 тыс. кв. км.).

Бассейны крупных рек составляют отдельные экосистемы. Яркий пример тому – бассейн Амазонки. Полноводность реки и уникальные затопляемые леса Амазонии создают условия для обитания более миллиона видов флоры и фауны, среди которых амазонский ламантин и пресноводные дельфины, анаконда, трехпалый ленивец, ягуар.

Что такое водораздел

Водораздел – граница между соседними бассейнами. Этот рубеж определяется рельефом местности:

  • В горных странах он совпадает, как правило, с высокими горными цепями. Стоки влаги с разных сторон склонов питают соседние речные системы;
  • В равнинных странах водораздел обнаружить сложнее. Часто он проходит по наиболее возвышенным точкам, иногда — по болотам и озерам. Это явление называют делением вод. С одной стороны озера вода стекает в одну реку, а с другой – в другую. Так, например, заболоченные участки на Валдайской возвышенности дают сток в разных направлениях, питая бассейны Волги и Западной Двины.

Со временем русло может изменяться, иногда вместе с этим происходит так называемая борьба за водораздел – процесс, при котором крупные водотоки перетягивают притоки более мелких речных систем.

Крупнейшие водоразделы

Главный и обладающий наибольшей длиной водораздел планеты проходит по четырем континентам: Южной и Северной Америке, Азии и Африке. Он разграничивает бассейны рек со стоком в Тихий и Индийский океан, от бассейнов Атлантического и Северного Ледовитого океанов.

Внутри материков различают водоразделы второго порядка. Крупнейшими водоразделами в Америке являются Кордильеры и Анды, В Европе – Альпы и Скандинавские горы, в Азии – Гималаи, в Австралии – Большой водораздельный хребет, в Африке – Абиссинское нагорье.

По территории России проходит несколько крупных водоразделов, самые большие из них – Валдайская возвышенность, отделяющая бассейны Волги, Западной Двины, Днепра, и Уральские горы, разграничивающие водосбор Волги, Оби, Урала.

Адрес в Дзене

Источник: oreke.ru

Следует различать водосбор и бассейн реки. Водосбор реки – это часть земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда данная река получает свое питание . поскольку питание рек может быть поверхностным и подземным, различают поверхностный и подземный водосборы, которые могут не совпадать . Бассейн реки- это часть суши, включающая данную речную систему и ограниченная орографическим водоразделом.

Обычно водосбор и бассейн реки совпадают. Однако нередки случаи и их несовпадения. Так, если в пределах речного бассейна, в состав водосбора реки не входит. Такие случаи весьма характерны для засушливых районов с плоским рельефом.

Несовпадение границ бассейна, выделяемых по орографическому водоразделу, и границ водосбора может быть и в тех случаях, когда границы поверхностного и подземного водосборов не совпадают, т.е. когда часть подземного стока либо поступает из-за пределов данного бассейна, либо уходит за его пределы.

Бассейны (водосборы) рек, впадающих в один и тот же приемный водоем (озеро, море, океан), объединяются соответственно в бассейны( водосборы) озер, морей, океанов. Выделяют главный водораздел земного шара, который разделяет бассейны рек, впадающих в Тихий и Индийский океаны, с одной стороны, и бассейны рек, впадающих в Атлантический и Северный Ледовитый океаны — с другой. Кроме того, выделяют бессточные области земного шара, откуда находящиеся там реки не доносят воду до Мирового океана. К таким бессточным областям относятся, например, бассейны Каспийского и Аральского морей, включающие бассейны Волги, Урала, Терека, Куры, Амударьи, Сырдарьи.

Основными морфометрическими характеристиками речного бассейна служат : площадь бассейна F; длина бассейна Lб , обычно определяемая как прямая , соединяющая устье реки и точку на водоразделе, прилегающую к истоку реки; максимальная ширина бассейна Вбmax, которая определяется по прямой, нормальной к длине бассейна в наиболее широкой части; средняя ширина бассейна Вбср, вычисляемая по формуле: Вбср = F/ Lб

Длина водораздельной линии Lвдр.

Важной характеристикой бассейна служит распределение площади бассейна по высотам местности, представленное гипсографической кривой, показывающей, какая часть площади бассейна( в км2 или %) расположена выше любой заданной отметки местности.

С помощью гипсографической кривой можно рассчитать такую важную характеристику, как средняя высота бассейна. Для этого площадь фигуры F^, ограниченной гипсографической кривой и осями координат, делят на площадь бассейна F. Среднюю высоту бассейна можно определить и без гипсографической прямой по формуле: Hср=1/F (знак суммы n по i=1)Hi *fi,

Где Hi – средняя высота любых любых высотных интервалов в пределах бассейна, вычисляемая как среднее из отметок горизонталей(изогипс), ограничивающих эти интервалы; fi – площадь части бассейна между горизонталями; F – полная площадь бассейна; n – число высотных интервалов. Средний уклон поверхности бассейна определяют по формуле: iср =дельта H/F( знак суммы n-1 по i=1 ) *Li, где Li –длины горизонталей; дельта H – разность отметок смежных горизонталей( сечение рельефа); F – полная площадь бассейна; n – число высотных интервалов.

22. Река и речная сеть. Долина и русло реки. Совокупность водотоков (рек, ручьев, временных водотоков, ка­налов), водоемов (озер, водохранилищ) и особых водных объектов (болот, ледников) в пределах речного бассейна составляет гидрогра­фическую сеть бассейна. Совокупность естественных и искусствен­ных водотоков называют русловой сетью. Частью гидрографической (и русловой) сети является речная сеть. Речную систему составляют главная река, впадающая в при­емный водоем (океан, море, бессточное озеро), и все впадающие в нее притоки различного порядка. В качестве главной реки в разных случаях считают либо наиболее длинную реку в бассейне (Волга длиннее более полноводного притока Камы), либо наиболее много­водную реку (Миссисипи при слиянии с более длинной Миссури).

Длина реки L — это расстояние вдоль русла между истоком и устьем реки..Длины рек обычно определяют по крупномасштаб­ным картам или аэрофотоснимкам (расстояния измеряют по гео­метрической оси русла или фарватеру).

Исток — это место начала реки (выход из озера, болота, ледни­ка, родника и т. д.). Если река начинается в гористой местности там, где подземные воды выходят из-под скопления обломочного материала (осыпи), то это место и считают истоком. Откуда бы река ни вытекала, ее исток не может находиться на самом орогра­фическом водоразделе. Устье реки —это место впадения реки в море, озеро, другую реку. Иногда река заканчивается там, где прекращается речной сток из-за потерь на испарение и инфильтрацию или в результате полного разбора воды на орошение. Такое место иногда называют слепым устьем. Отношение длины участка реки Li, к длине прямой li, соединя­ющей концы этого участка, называется коэффициентом извилисто­сти реки на данном участке: Kизвi=Li/li .

Коэффициент извилистости на отдельных участках рек изменя­ется от 1 до 2—3, а иногда и больше. Поскольку на отдельных участках извилистость реки разная, общий коэффициент извилистости реки определяют по формуле

Σизв.общ.=ΣLi/ Σli=L/ Σli

Сумма длин всех рек в пределах бассейна или какой-либо терри­тории дает протяженность речной сети ΣLi,. Отношение протяжен­ности речной сети к площади бассейна характеризует густоту реч­ной сети бассейна или территории:

d=ΣLi/f,

имеющую размерность км/км2. Здесь f— площадь рассматриваемой территории. Густота речной сети в пределах равнинных территорий Евро­пейской части России в целом уменьшается с севера на юг. Речная сеть по характеру рисунка может быть древовидной (или центрической), прямоугольной, центростремительной и др.

Речная сеть — это сложный результат тектонических и эрозион­но-аккумулятивных процессов, движения ледников, крупномасштаб­ных колебаний уровня океана и морей и т. д.

Долина и русло реки. Речные долины по происхождению могут быть тектоническими, ледниковыми и эрозионными.

По форме поперечного профиля речные долины подразделяют на теснины, ущелья, каньоны, V-образные, трапецеидальные, ящикообраз­ные, корытообразные и др. В поперечном профиле долины (рис. 6.3, а)

Оценка величины речной системы и бассейна реки Рис. 6.3. Поперечный профиль долины (а) и русла (б) реки: / — бровка долины (коренного берега); 2 — уступ коренного берега; 3 — первая надпойменная терраса (аккумулятивная); 4 — вторая надпойменная терраса (эрозионная); 5 — бровка террасы; б —русло реки; 7—низкая пойма; 8— высокая пойма; 9— коренные породы; 10 — аллювиаль­ные отложения; 11 — прирусловой вал

 

выделяют склоны долины (вместе с уступом долины и надпоймен­ными террасами) и дно долины. В пределах дна (ложа) долины находятся русло реки (наиболее низкая часть долины, занятая вод­ным потоком в межень) и пойма (заливаемая водами половодья или значительных паводков часть речной долины).

Русла рек по форме в плане подразделяются на прямолинейные, извилистые (меандрирующие), разделенные на рукава, разбросанные (блуждающие) (рис. 6.4).

Оценка величины речной системы и бассейна реки Рис. 6.4. Типы речных русел: а — прямолинейное; 6 — извилистое; в — раз­деленное на рукава; г — разбросанное; 1 — ли­ния наибольших глубин; 2 — отмель; 3 — осе­редок или остров; 4 — размываемый участок берега; 5 — направление течения

 

Основные морфологические элементы русла следующие: излучи­ны (меандры), затопляемые подвижные повышения дна — осередки и более высокие, более стабильные и закрепленные растительно­стью острова, глубокие и мелкие участки русла — плесы и перека­ты, донные гряды различного размера.

Полоса в русле реки с глубинами, наиболее благоприятными для судоходства, называется фарватером. Иногда помимо фарватера выделяют линию наибольших глубин. Линии на дне речного русла, соединяющие точки с одинаковыми глубинами, называют изобатами.

Основными морфометрическими характеристиками речного русла (см. рис. 6.3, б) являются площадь поперечного сечения со, ширина русла В между урезами русла при заданном его наполнении, мак­симальная глубина русла hmax. Среднюю глубину русла hcp в данном поперечном сечении вычисляют по формуле

hcp =Ѡ/В

Для большинства речных русел выполняется приближенное соотношение hcp ~ 2/3hmax В извилистом русле максимальная глубина обычно смещена к вогнутому берегу.

В гидравлических расчетах часто используют еще две характе­ристики русла реки — длину смоченного периметра р (см. рис. 6.3, б) и гидравлический радиус R, равный

R =Ѡ/р

Смоченный периметр — это длина подводного контура попереч­ного сечения речного русла, т. е. линия контакта воды с ограни­чивающими ее твердыми поверхностями — с дном и берегами, а зи­мой также и с ледяным покровом. Максимальная ширина русла на реках может достигать десят­ков километров (р. Амазонка), а максимальная глубина — 100—110 м (низовья Енисея). Здесь не учитываются те случаи, когда море затопило древние русла или каньоны (устья Конго, Св. Лаврентия) и когда глубины достигают 300—400 м.

23. Питание рек. Классификация рек по видам питания (классификация Львовича). Расчленение гидрографа реки по видам питания.Выделяют четыре вида питания рек: дождевое, снеговое, ледниковое и подземное. Дождевое питание. Каждый дождь характеризуется слоем выпав­ших осадков (мм), продолжительностью (мин, ч, сут), интенсивно­стью выпадения (мм/мин, мм/ч) и площадью распространения (км2). В зависимости от этих характеристик дожди можно, например, подразделить на ливнии обложные дожди. Чем меньше влажность воздуха и суше почва в период выпадения дождя, тем больше затраты воды на испарение и инфильтрацию и тем меньше величина дождевого стока. Наоборот, дожди, выпа­дающие на влажную почву при пониженной температуре воздуха, дают большую величину дождевого стока. Таким образом, один и тот же дождь в зависимости от состояния подстилающей поверх­ности и влажности воздуха может быть в одних случаях стокооб­разующим, а в других — почти не давать стока.

Снеговое питание. В умеренных широтах основным источником питания рек служит вода, накапливающаяся в снежном покрове. Снег в зависимости от толщины снежного покрова и плотности может при таянии дать разный слой воды. Запасы воды в снежном покрове распределяются по площади бас­сейна обычно неравномерно — в зависимости от высоты местности, экспозиции склонов, неровностей рельефа, влияния растительного покрова и т. д. Следует различать процессы снеготаяния и водоотдачи снежно­го покрова, т. е. поступления не удерживаемой снегом воды на поверхность почвы. Весеннее снеготаяние подразделяют на три периода: 1) началь­ный период (снег залегает сплошным покровом, таяние замедлен­ное, водоотдачи снежного покрова практически нет, сток еще не формируется); 2) период схода основной массы снега (начинается интенсивная водоотдача, возникают проталины, быстро нарастает величина стока); 3) период окончания таяния (стаивают оставши­еся запасы снега). Территорию, где происходит в данный момент таяние снега, называют зоной одновременного снеготаяния. Эта зона ограничена фронтом таяния (линией, отделяющей зону таяния от области, где таяние снега еще не началось) и тылом таяния (линией, отделяю­щей зону таяния от области, где снег уже сошел). Важной характеристикой снеготаяния служит его интенсивность. Она определяется характером изменения температуры воздуха в ве­сенний период («дружностью весны») и особенностями подстилаю­щей поверхности.

Расчет таяния снега и оценку его роли в формировании стока проводят различными способами. Простейшие из них основаны на данных об изменении температуры воздуха как главной причины снеготаяния. Так, нередко используют эмпирическую формулу вида: h=α ΣТ

где h — слой талой воды (мм) за интервал времени Δ t; ΣТ— сумма положительных средних суточных температур воздуха за тот же интервал времени, а — коэффициент пропорциональности, называ­емый коэффициентом стаивания (это слой талой воды, приходя­щийся на один градус положительной средней суточной темпера­туры воздуха). Подземное питание рек. Оно определяется характером взаимодей­ствия подземных (грунтовых) и речных вод. Реки получают подзем­ное питание в течение всего года, кроме пика половодья. Ледниковое питание. Это питание имеют лишь реки, вытекаю­щие из районов с высокогорными ледниками и снежниками. Классификация рек по видам питания. Известный русский климатолог А. И. Воейков был первым, пред­ложившим классификацию рек земного шара по видам питания.

В настоящее время более распространена классификация рек по источникам, или видам питания, М. И. Львовича. Для определения степени преобладания того или иного вида питания приняты три градации. Если один из видов питания дает более 80 % годового стока реки, следует говорить об исключительном значении данного вида питания (другие виды питания не учитываются). Если на долю данного вида питания приходится от 50 до 80 % стока, то этому виду питания придается преимущественное значение (другие виды питания учитываются лишь, если на их долю приходит­ся больше 10 % годового стока). Если же ни один из видов питания не дает больше 50 % годового стока, то такое питание называют сме­шанным. Указанные диапазоны градаций (80 и 50 %) относятся ко всем видам питания, кроме ледникового. Для ледникового пита­ния соответствующие диапазоны градаций уменьшены до 50 и 25 %.

Гидрограф-график колебания расхода воды в течение года. графика у меня нет!

 

24. Водный баланс бассейна реки.С учетом общих положений о водном балансе участка суши и результатов рассмотрения водного баланса различ­ных вертикальных зон в речном бассейне уравнение водного баланса бассейна реки для интервала времени At в наибо­лее общем виде представим следующим образом (рис. 6.6):

X+y1+w1+z1=y2+w2+z2± Δu

Здесь х — жидкие (дождь) и твердые (снег) осадки на поверх­ность речного бассейна; у1— поверхностный приток из-за пределов бассейна (при правильно проведенной водораздельной линии такой приток может быть лишь искусственным — с помощью пересекаю­щих водораздел трубопроводов, каналов, часто с системой подпор­ных сооружений, насосных станций и т. д.); w1 — подземный при­ток из-за пределов бассейна. Z1— конден-

Оценка величины речной системы и бассейна реки Рис. 6.6. Схема составляющих водного баланса бассейна реки (обозначения в тексте): 1 — канал; 2 — гидроузел

 

сания водяного пара, У2 ~ поверхностный отток за пределы бассейна (он может быть представлен прежде всего стоком самой реки у’2, а также искусственным оттоком у", осуществляемым через водораздел с помощью гидротехнических сооружений); w2 — подземный отток за пределы бассейна, Z2 — испарение с поверхности бассей­на, складывающееся из суммарного испарения, а также испарения с поверхностей, покрытых водой или снегом и льдом, ± Δи — изменение запасов воды в бассейне (руслах рек, водоемах, почве, водоносных горизонтах, снежном покрове и т. д.) за интер­вал времени Δ t (с плюсом — при увеличении запасов воды, с ми­нусом—при их уменьшении). Атмосферные осадки, подземный приток и искусственный по­верхностный приток из-за пределов бассейна составляют приходную часть уравнения водного баланса; поверхностный и подземный стоки за пределы бассейна и испарение объединяются в расходную часть уравнения водного баланса.

 

Единицами измерения составляющих уравнения водного балан­са речного бассейна обычно служат либо величины слоя (мм), либо объемные величины (м3, км3), отнесенные к какому-либо интервалу времени (месяц, сезон, год). Во многих случаях возможны некоторые упрощения уравнения водного баланса.

В таких случаях и при отсутствии искусственного перерас­пределения стока между смежными бассейнами уравнение водного баланса примет вид: x=y+z± Δu. Уравнение широко используют в гидрологии для анализа водного баланса речных бассейнов для отдельных месяцев, сезонов, лет.

Источник: megaobuchalka.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.