Питание рек. Продольный профиль реки

Продольный профиль реки

Долина и русло реки

Руслом реки называется выработанное речным потоком ложе, по которому осуществляется сток речных вод без затопления поймы.
В плане русла рек имеют извилистую форму. Извилины (меандры) легко смещаются под воздействием размывающей деятельности потока в пределах дна долины; при этом происходит сближение центральных участков выше- и нижерасположенных излучин, которое завершается образованием узкого перешейка между ними и его прорывами. Образовавшаяся короткая спрямляющая протока с большим продольным уклоном быстро разрабатывается и обращается: основное русло, куда переходит весь сток реки, а отпавшая пучина превращается в староречье (старицу). В зависимости от извилистости русла закономерно изменяются и его глубины. Более глубокие места (плесы) расположены в петле излучины вогнутого участка берега, а более мелкие (перекаты) — на относительно прямолинейных участках русла между соседними плесами. Линия наибольших глубин (фарватер) в излучинах прижата к вогнутым подмываемым берегам, т. е. последовательно переходит от одного берега к другому.
В поперечном сечении русла рек в излучинах диссиметричны: глубокие у вогнутых берегов, где река эродирует, и мелкие у выпуклых, где откладывается песок. Форма и размеры поперечного сечения характеризуются площадью водного сечения, шириной реки, длиной смоченного периметра, средней и наибольшей глубинами, гидравлическим радиусом.

Одной из важнейших морфометрических характеристик русла является его продольный профиль.
Продольный профиль вырабатывается под влиянием большого числа факторов, главными из которых являются степень сопротивляемости пород и грунтов, слагающих русло реки, размыв, водоносность реки и уклон ее долины.
Продольный профиль представляет собой линию пересечения дна и или водной поверхности вертикальной плоскостью, проходящей через фарватер. В первом случае он называется продольным профилем дна реки, во втором — водной поверхности (рис. 13). Продольный профиль речного русла характеризуется падением и уклоном. Падение (Ah) — разность высот двух точек в начале и конце заданного участка реки. Отношение падения к длине участка называется уклоном.Если падение и длина участка берутся в одной размерности (например в метрах), то уклон является безразмерной величиной. А если падение принимается в метрах, длина в километрах, то единица уклона будет промилле (0/00%).

Первая классификация на основе указанных признаков была разработана А. И. Воейковым в 1884 г. На территории земного шара им было выделено девять типов рек, получающих различное питание с учетом времени года. К ним отнесены водотоки со снеговым питанием на равнинах и в горах, с дождевым питанием в теплый или холодный периоды года, пересыхающие реки аридных районов и временные водотоки полярных стран.
Использованные Воейковым принципы классификации рек получили дальнейшее развитие в трудах многих зарубежных и отечественных ученых. Наиболее полная и четкая классификация разработана М И. Львовичем. В ее основу положены два признака: источники питания и сезонное распределение стока. Для характеристики источников питания (снеговое, дождевое, ледниковое, грунтовое) в классификации условно принято три градации. В тех случаях, когда один из источников питания имеет более 80% годового стока, ему придается наименование “почти исключительно”, остальные источники питания не учитываются. Если вклад данного источника составляет от 50 до 80% годового стока, то ему придается наименование “преимущественно”. Наконец, когда преобладающий вид питания не превышает 50% годового стока, то ему придается наименование “преобладает”.
Такие же градации приняты для характеристики сезонов года весна, лето, осень, зима. Таким образом, классификационная Львовича позволяет рассчитывать сочетание 12 групп источников питания (четыре источника питания, по три градации в каждом) с 12-ю группами распределения стока по сезонам четыре сезона, по три градации в каждом), т. е. всего 144 разноводности режима рек. Однако некоторые из них теоретически возможны, например, преобладание снегового или ледникового питания зимой, часть сочетаний, теоретически возможных, еще не обнаружена.
Естественные сочетания различных комбинаций источников питания с разными вариантами распределения стока позволили выделить основные зональные типы водного режима: полярный, субарктический, умеренный, субтропический, тропический и экваториальный.
Реки полярного типа питаются за счет таяния полярных льдов и снегов. Сток на них наблюдается только в период короткого полярного лета.
Реки субарктического типа питаются талыми снеговыми водами за счет многолетней мерзлоты. Многие из них промерзают зимой до дна. Подъем воды наблюдается в летнее время (Яна, Индигирка, Вилюй). Реки умеренного типа делятся на 4 подтипа: умеренный континентальный с преобладанием питания за счет весеннего таяния снежного покрова, умеренный морской с преобладанием дождевого питания при более или менее равномерном распределении осадков в течение года; умеренный муссонный (дальневосточный) с преобладанием дождевого питания летом за счет муссонных дождей; умеренный полупустынный и пустынный с кратковременным стоком за счет весенних талых вод (рис. 15 a, б, в, г).

Дата добавления: 2015-04-24