5) Продольный профиль реки и поперечные сечения речного стока

Графическое построение изображающие изменения высот свободной поверхности и высот дна вдоль линии наибольших глубин на участке реки называется продольным профилем. Рис 11

Т.к. глубины рек очень малы по сравнению с их длинами , то продольный профиль строится с искажением масштабов , т.е. масштаб глубин берется в 100-1000 раз крупнее масштабов продольных расстояний , поэтому линия дна изображается в виде пилы, имеет пилообразный вид. Пики на нём будут соответствовать перекатам, а впадины - плесовым лощинам.

Свободная поверхность на участке реки характеризуется уклоном

где - падение своб.поверхности на участке

- длина участка.

Уклон измеряется в см на км. Или в промилях , у больших равнинных рек уклоны порядка 5-20 см на км, в следствие чего течение на них спокойное, большие уклоны порядка 10^-3 наблюдаются на горных реках => бурное течение. Уклон уменьшается от истока к устью. Местные уклоны по длине реки могут существенно изменяться.

Поперечное сечения речного стока характеризуются следующими величинами: рис 12

B-шириной по зеркалу реки

ω - площадь поперечного сечения

hmax- максимальная глубина в сечение

hcp – средняя глубина сечения,

χ - смоченный периметр .

Рассмотрим часть поперечного сечения, построенного за выступом сооружения в реке (рис 13)

Если транзитного движения воды через водоворотную область нет , то эта часть поперечного сечения будет называться мертвым пространством. Часть поперечного сечения через которую идет транзитный поток называется живым сечением. На участке с безотрывным движением понятие живого сечения и поперечного сечения совпадают.

6. Характеристики стока

Величина стока определяет масштаб реки, размеры ее русла и возможность ее использования.

Сток измеряется по длине реки увеличиваясь от истока к устью, поэтому говоря о стоке необходимо указывать створ (поперечное сечение) , к которому величина стока относится.

Существует след. характеристики стока:

1)объем стока ω – это количество воды , проходящее через поперечное сечение за время t. Наиболее часто используется как объем годового стока.

2) слой стока у. Слой стока, мм, при объёме стока, м³, и площади, км² , водосбора,

3) расход воды Q – объём воды, проходящий через поперечное сечение в единицу времени [м³/c ]

4) модуль стока - количество воды стекающее с единицы площади за единицу времени [л/c² ] c км²

5) коэффициент стока - отношение слоя стока к слою осадков

6) Норма стока Q₀ (или M₀) - средние за многолетние расход или модуль стока.

Наиболее широко применяемой характеристикой воды является расход воды.

Режим стока определяется климатом и группой физ.гегр. факторов, которые объединяются понятием: «факторы подстилающих поверхностей». К ним относится:

1. рельеф

2. почвенно-грунтовый покров

3. растительный покров

4. заболоченность и озёрность бассейна

Вода, поступающая в виде осадков на поверхность бассейна попадает, в русловую сеть посредством склонового стекания и фильтрации через грунт. Фильтрация обеспечивает наименьшее, но относительно устойчивое, слагаемое питание рек.