Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Тема 2. Гидрология рек

 

Река и речной бассейн.

Рекой называется естественный водоток, собирающий воду с части земной суши и переносящий её по своему руслу под действием силы тяжести. Всякий водоток имеет своё начало – исток и свой конец – устье, т.е. место впадения её в другую реку, озеро или море. Река может рождаться от выхода грунтовых вод (родников) или тающего ледника, вытекать из болота или озера. Положения истока и устья рек определяются географическими координатами (широтой и долготой).

В практических инженерных гидрологических расчетах используются эмперические формулы с расчетными параметрами гидрографических(1) и морфометрических(2) показателей реки, речного бассейна.

1. Длина реки – L – расстояние от истока до её устья. Длина рек определяется по крупномасштабным картам циркулем или курвиметром в прямом и обратном направлении и вычисляется по формуле:

L = ак ± (а1 ·), где

ак - средний отчет по шкале курвиметра, см.; а1 – раствор циркуля в масштабе карты, мм;

- поправка на одно деление шкалы, которая прилагается в свидетельстве к прибору.

- Коэффициент извилистости реки – представляет собой отношение фактической длины реки L к длине по прямой, соединяющей исток и устье. Выделено 13 видов образцов извилистости рек.

Густота речной сети () – это длина речной сети, приходящаяся на квадратный километр:

;

Густота речной сети является показателем развития поверхностного стока территории.

 

2. Морфометрические характеристики.

Площадь водосбора F (км2) – часть земной поверхности, включая толщу почво-грунтов, откуда вода поступает к водному объекту. Измерение площадей водосборов выполняют по топографическим картам планиметром или наметкой, предварительно проводится линия водоразделов. Бассейн реки включает в себя поверхностный и подземный водосборы. Водораздельная линия проходит по наиболее высоким точкам и отделяет склоны, с которых вода скатывается в соседние реки.

Формы речных бассейнов многообразны, но чаще имеют грушевидную форму.

Длина бассейнаL(км) – расстояние по прямой от устья (замыкающего створа реки) до наиболее удаленной точки водораздельной линии.

Средняя ширина бассейна Bср.(км) =;

Средняя высота речного бассейна Hср. вычисляется по формулам:

 

, где

fn - частные площади водосбора, заключенные между горизонталями;

hn - средние высоты между горизонталями;

F – общая площадь водосбора.

Среднюю высоту бассейна можно определить по гипсографической кривой, которая характеризует нарастание площади водосбора по высотным зонам.

 

 

 


 

или

 

 

Уклон реки – i = , отношения падения уровней воды на расстояние между переломными точками, или разница между отметками высот истока и устья реки.

Коэффициент озерности: ;

Коэффициент заболоченности: ;

Коэффициент залесенности: = .

 

Речная долина ложбинообразное углубление в земной коре, состоящее из склонов, бровки, дна, русла, поймы.

 

 

 


 

Живое сечение русла реки + площадь мертвого пространства дает полную площадь водного сечения реки. Живое сечение реки характеризуется его площадью, шириной, средней глубиной, смоченным периметром и гидравлическим радиусом:

площадь живого сечения реки вычисляется при данном уровне воды, как сумма площадей трапеций и треугольников (у урезов) по формуле:

 

 

См.рис.№9 стр.26(Лебедев)

 

Ширина сечения В определяется расстоянием между урезами воды по поперечному профилю русла.

Ср. глубина потока равна частному от деления площади главного сечения на ширину:

 

Смоченный периметр P – длина линии дна между урезами берегов по профилю:

 

 

P=

 

Гидравлический радиус – частное отделение площади водного сечения w на смоченный периметр P.

Он близок к средней глубине потока.

 

3. Геологические характеристики водосборного бассейна – т.е. состав горных пород, формы залегания, наличие карстов и т.д., оказывают существенное влияние на режим речного стока.

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Климатические характеристики речного бассейна.

К ним в первую очередь относится географическое положение (см. приложение № 13) бассейна (Заполярье или тропики), гидрографическое положение (горы, степь…) вертикальная зональность, экспозиция склонов и положение бассейна к основному фронту движения воздушных масс. От выше перечисленных факторов зависит количественное значение метеорологических элементов:

- температура и влажность воздуха;

- атмосферные осадки, испарения с водной поверхности, испарения с суши, трансформация растительности, характер подстилающей поверхности.

Способы расчета основных метеорологических элементов: X, E, t0C:

1. Средний слой осадков на водосборе

среднеарифметический (мм);

2. Способ изочист – строятся линии равных количеств осадков:

(мм)

х1, х2, xn – полусуммы количества осадков соседних изогиет;

f1, fn частные площади, заключенные между изогиетами.

3. Испарения с поверхности речного бассейна состоит из испарения с водной поверхности, испарения с суши и транспирации. Расчеты выполняются по нормативным документам.

4. Испарения с водоемов выполняются (при наличии наблюдений) по формуле:

 

E0=0,14n(e0 – e200)(1+0,72И200) мбар.

 

e0 – среднее значение упругости водяного пара, вычисленное по температуре поверхности водоема;

e200 – средняя упругость водяного пара (абсолютная влажность воздуха) на высоте 200 см. над поверхностью водоема;

И200 – средняя скорость ветра на высоте 200 см над водоемом;

n – число суток в расчетном интервале времени.

5. Средняя температура воздуха и т.д.

В «Рекомендациях по расчету испарения с поверхности суши» 1976г. подробно излагаются методики расчетов, приведены графики расчета испарения от средней температуры воздуха и по различным периодам года.

Количественными характеристиками стока являются:

1. Расход Q м3/сек; сток в ед. времени – сток в секунду; сток средний за сутки, декаду, месяц, год, и за несколько лет.

2. Норма стока м3/сек

– средняя арифметическая величина стока из средних годовых расходов на ряд лет(n) – называется нормой стока.

3. Модуль стока М есть частное от деления расхода воды Q м3/сек. за какой либо период наблюдений на площадь бассейна F км2

л/сек с 1 км2

1000 вводится для перевода м3 в литры. Модуль стока дает представление о водности данной реки в сравнении с водностью других рек.

4. Объем стока W м3 или км3. Объем среднего многолетнего стока вычисляется по формуле:

а) через расход W0=Q0 31,536 106 м3/год

где 31,536 106 = число секунд в году (86400 365)

б) через модуль =M0F 31,536 103 м3/год

в) через слой стока W0 = h0F 103 м3/год

5. Слой стока - высота слоя воды в мм, которая получится при распределении среднего многолетнего объема стока по площади бассейна:

мм/год

через модуль стока мм

6. Модульный коэффициент K – отвлеченное число, представляющее собой отношение значения стока за какой либо период времени к норме стока:

7. Коэффициент стока h представляет собой отвлеченную величину, выражающую отношение слоя стока h к слою осадков Х за этот же период, т.е.

h - показывает какая доля осадков стекает с бассейна.

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
ТЕМА 1. Предмет и задачи инженерной гидрологии | ТЕМА 3. Речной сток и его характеристики
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-14; Просмотров: 938; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.026 сек.