9. излу́чины- (меандры), плавные изгибы русла равнинной реки, радиус кривизны которой зависит от водоносности реки и скорости её течения.
Перека́т — мелководный участок русла реки.
Обычно перекат сложен рыхлыми отложениями, пересекает русло и имеет вид вала: с пологим скатом, обращенным против течения, или с крутым скатом, обращенным по течению.
Перекат образуется в результате неравномерного размыва русла водным потоком и отложения наносов. Перекат часто встречается в местах расширения русла реки, близ устьев притоков. Над перекатами поток теряет свою энергию. Как правило, по течению перекаты регулярно чередуются с плесами. По ориентации относительно русла различают обычные (прямые), дурные (косые) перекаты и перекаты-россыпи.
Плёс речной — глубоководный участок , расположенный между мелководными участками русла реки. Плёс обычно образуется там, где в наблюдается местное увеличение скорости течения реки и интенсивно размывается её дно (например, в изогнутых участках русла, в сужениях речной долины). Обычно плёс образуется в русле в вершине излучины у вогнутого берега. Обычно по течению меандрирующей реки плёсы регулярно чередуются с перекатами. Глубокие плёсы — место зимовки рыбы.
10. Продольный профиль реки - изображение вертикального разреза русла от истока до устья. По горизонтальной оси откладываются расстояния от истока по реке, по вертикальной оси (всегда в более крупном масштабе) - высоты уровня воды. Продольный профиль реки: - позволяет увидеть, насколько хорошо выработано, сглажено эрозией и аккумуляцией или, наоборот, насколько молодо, еще не разработано русло реки, - наглядно показывает места наибольших и наименьших уклонов и т.д.
Уклон рек:Различают верхнее, среднее и нижнее течение реки. В верхнем уклон может быть значительно выше среднего, но река маловодна. Скорости воды высокие, преобладает эрозионная (размывающая) деятельность реки. В среднем течении уклон близок к среднему, размывающая и аккумулирующая деятельность воды примерно уравновешена. В нижнем течении уклон существенно ниже среднего, водность значительно возросла, река в основном откладывает материал, вымытый выше. Но все это верно в среднем. На практике в любом течении реки могут встретиться участки более или менее крутого падения, Некоторые реки в верховьях текут по болотистым водораздельным плато с малым уклоном, а большой уклон имеют только в среднем течении, прорывая окаймляющие хребты (например, такие сибирские реки, как Ципа, Темник).
ПАДЕНИЕ РЕКИ (русск.) — разность отметок высот поверхности воды в двух точках, расположенных на некотором расстоянии вдоль течения реки.
11. В живом сечении под действием центробежной силы внутреннее течение направлено по поверхности воды к вогнутому глубокому берегу. У вогнутого берега течение направлено вниз и в придонном слое - от вогнутого берега к выпуклому. Поэтому лед в половодье и течение постоянно размывают вогнутые берега. Течение увлекает наносы к выпуклым берегам, где они и оседают.
Внутреннее течение смежных живых сечений на изгибах русла реки образует винтообразное течение, поверхностная составляющая которого называется прижимным течением. Последнее сносит судно с курса в сторону вогнутого берега и может привести к навалу судна на берег. На прямолинейных участках, соединяющих два изгиба русла, винтообразное течение рассеивается.
12. Имеют место два различных по своему характеру режима движения жидкости: ламинарный и турбулентный.
При ламинарном режиме жидкость движется слоями без поперечного перемешивания, причем пульсации скорости и давления отсутствуют.
При турбулентном режиме слоистость нарушается, движение жидкости сопровождается перемешиванием и пульсациями скорости и давления.
Критерием для определения режима движения является безразмерное число Рейнольдса. Для труб круглого сечения число Рейнольдса определяется по формуле:
Re = υ·d/ν;
- для потоков произвольного поперечного сечения
ReRг = υ·Rг /ν;
или
ReRг = υ·Dг /ν;
где υ — средняя скорость жидкости; d — диаметр трубы; Rг — гидравлический радиус; Dг — гидравлический диаметр; ν — кинематический коэффициент вязкости жидкости.
Режим будет ламинарным, если
Re < Reкр;
ReR < ReRкр,
и турбулентным, если
Re > Reкр;
ReR > ReRкр,
В выражениях приведенных выше Reкр и ReRкр — критические числа Рейнольдса, для круглых труб обычно принимаемые равными соответственно 2320 и 580.
Основные виды движения жидкости: равномерное и неравномерное; установившееся и неустановившееся; напорное и открытое (безнапорное); ламинарное и турбулентное.
13. Определение скорости течения производится или при помощи простых поплавков, например бутылок, или при помощи более точных приборов, называемых вертушками. Наблюдения показывают, что скорость течения в реке обычно уменьшается от верховьев вниз по течению. Причина этого заключается в том, что вода при своем движении испытывает трение, как внешнее о дно, берега и о воздух, так и внутреннее, вследствие неодинаковой скорости и различного направления движения частиц воды. В конце концов препятствия, испытываемые водой при ее движении, настолько велики, что поглощают все ускорение, приобретаемое водой при падении от истоков к устью. Вследствие трения в данном живом сечении реки наибольшая скорость (в случае правильного поперечника реки) находится в середине, но не на поверхности, а на некоторой небольшой глубине, так как на поверхности вода испытывает трение о воздух. В случае несимметричности живого сечения наибольшая скорость будет над самой глубокой ложбиной реки, ближе к одному из берегов. Соединяя точки поперечных сечений реки, в которых течение наиболее быстрое, получим извилистую линию, которая называется стрежнем, или осью, реки. Наглядное понятие о распределении скоростей в данном живом сечении реки можно получить, соединив линиями - изотахами - точки, имеющие одинаковую скорость. По середине высшей изотахи проходит стрежень реки. Если ветра нет и шероховатость дна обычна, то на каждой отдельной вертикали наибольшая скорость будет находиться от поверхности еа расстоянии приблизительно 1/5 глубины вертикали. Положение точки с наибольшей скоростью определяется соотношением между скоростями поверхностной и придонной (соотношением трения поверхностного и продольного). Увеличение шероховатости дна повлечет за собой уменьшение придонной скорости и соответствующее приближение точки с наибольшей скоростью к поверхности. Встречный ветер, усиливая трение, уменьшает поверхностную скорость и удаляет наибольшую скорость от поверхности. В случае, если поверхностная скорость равна при этом придонной, наибольшая скорость окажется по середине вертикали. Зимой подо льдом, с сильно шероховатой нижней поверхностью, наибольшая скорость перемещается ближе ко дну. Ветер, дующий по направлению течения, будет не тормозить поверхностные слои воды, а подгонять их, поэтому наибольшая скорость по вертикали поднимется на поверхность. Таким образом, скорость течения определяется: 1) уклоном поверхности реки, 2) формой русла, 3) шероховатостью русла. При этом нужно иметь в виду, что скорость определяется уклоном поверхности воды в реке, а не уклоном русла. Если поверхность воды горизонтальна (например перед плотиной), то течения не будет.
ИЗОТАХИ - изолинии, характеризующие скорость ветра или течения воды.
14. Водомерный пост должен быть установлен на участке с возможно более правильным, установившимся режимом водного источника. Для рек условиями такого режима считаются параллельность берегов и струй, неизменчивость русла, отсутствие порогов и отмелей.
Наиболее употребительным типом водомерного поста является рейка с нанесенными на ней делениями (обычно в см или сотках), прикрепленная вертикально или наклонно к устою моста, набережной или к вбитой в дно водного источника свае. Такой пост называется' реечным.
Свайный водомерный пост (фиг. 2) состоит из ряда свай, забитых на берегу в направлении нормальном к течению реки и выступающих до 1л* над поверхностью земли. В. н. состоят в измерении особой переноси. рейкой расстояний от горизонта воды до головки ближайшей сваи и записывании номера сваи. Свайные посты устанавливают обычно на реках с большими колебаниями горизонтов, неустановившимися, подмываемыми берегами и с бурными паводками, проносящими карчи. Речной пост при этих условиях м. б. легко снесен или стать недоступным для наблюдения, тогда как снос отдельных свай не лишает возможности продолжать наблюдения. При обрывистых, недоступных берегах или при наличии мостов В. н. производят часто при помощи особой цепи с грузом, опускаемой от определенной точки берега или моста до уровня воды. Такой тип поста называется мостовым или цепным. Если груз заменить полым цилиндром, загруженным дробью так, что его уд. в. немного больше единицы, и подвесить цилиндр к пружинным весам, укрепленным неподвижно, то каждому уровню воды будет соответствовать определен. деление шкалы весов. В тех случаях, когда требуется особая точность В. н., устанавливают самопишущ. приборы—лимниграфы. Обычный тип лимниграфа состоит из поплавка, подвешенного на гибкой проволоке к шкиву, присоединенному посредством передаточного механизма к перу.
В горных реках, где суточные колебания горизонтов воды достигают значительной величины, но бывают непродолжительны, устанавливают особые приборы для автоматических записей наивысших горизонтов. Это—или поплавки, прикрепленные к рейке и не могущие опускаться от достигнутого ими уровня благодаря действию особых задерживающих механизмов, или же помещаемые в особой трубе рядом с водомерной рейкой бумажные ленты с нанесенной на них гектографич. чернилами или химич. карандашом вертикальной чертой, которая размывается водой и тем показывает наивысший уровень, до к-рого последняя поднималась. Зимой , при ледоставе, для производства В. н. прорубают во льду особые лунки. При значительной толщине льда в непосредственные отсчеты по рейке необходимо ввести поправку на высоту слоя воды в проруби от нижн. поверхности льда, к-рая измеряется особой реечкой.
Обработка результатов водомерных Наблюдений:
Обработка книжек для записи водомерніх наблюдений
Обработка лент самописца
Вычисление средних суточных уровней
Составление годовой таблицы и графика колебаний уровня
Специальная обработка уровней.
Вычисление средних суточных уровней
Вычисление среднего суточного уровня необходимо для подсчета среднего суточного стока воды.В случаях когда внутрисуточный ход уровня отсутствует или выражен слабо, средний суточный уровень определяют как среднее арифметическое из отсчетов уровня в 8 и 20 часов, а при наблюдении в один срок за средний суточный уровень прини¬мают наблюденный уровень в 8 часов. При наличии дополни¬тельных наблюдений средний суточный уровень вычисляют как среднее арифметическое из всех отсчетов (при условии равныхинтервалов).При сложном суточном ходе уровня: на горных реках лед¬никового питания, в устьевых участках рек, впадающих в при¬ливные моря, а также на озерах и водохранилищах при дени-веляциях и регулировании стока — надежное вычисление сред¬него суточного уровня возможно только при непрерывной записи хода уровня самописцем.
Составление годовой таблицы и графика колебаний уровня
Наблюдения за уровнями воды за годовой период сводятся в таблицу «Ежедневные уровни воды» (ЕУВ), в которую выпи¬сываются из обработанных полевых книжек уровни над нулем графика поста — средние суточные, а при односрочных наблю¬дениях— наблюденные. Если в полевых книжках встречаются пропуски в наблюдениях, их можно восполнить: а) при пропу-сках не более пяти дней — путем линейной интерполяции, если уровни в этот период изменялись плавно; б) при более дли¬тельных пропусках со значительными колебаниями уровня — по графику связи уровней с ближайшим постом на данной реке. В таблицу вписывают также наивысшие и наинизшие уровни из срочных наблюдений за каждый отдельный месяц и год в целом.
В таблице явления ледового режима и некоторые другие характеристики водного объекта отмечают условными обозна¬чениями, проставляемыми справа от значений уровня:В примечаниях к таблице указывают сроки пересыхания или перемерзания реки в районе поста, а также явления, объясняю¬щие резкое изменение высоты уровня: зажор, затор, разборводы на орошение и др. Таблицы ЕУВ публикуются в гидрологических ежегодниках.
Водные ресурсы
Водные ресурсы страны формируются из местного стока рек на своей территории и стока, поступающего из сопредельных территорий по Дунаю, Днепру, Северскому Донцу. Особенность водных ресурсов Украины в том, что приток воды из смежных с ней территорий значительно больше местный сток. Украина обладает значительными суммарными водными ресурсами, однако большая их часть не может быть использована. Поэтому основная роль отводится местным водным ресурсам, а по запасам пресной воды на одного жителя Украины является одной из наименее обеспеченных стран -1 тыс. м3. Лучше всего обеспечены водными ресурсами западные регионы страны: в среднем на одного жителя водообеспеченность на западе почти в 7 раз выше, чем на юге, и в 3 раза выше, чем на востоке Украины.
Классификация водных ресурсов: по объему, происхождению и местонахождению их принято разделять на местные, региональные и глобальные, а по принадлежности — на национальные, межгосударственные и всеобщие.
Местными поверхностными водными ресурсами принято считать воду, формирующуюся непосредственно в данной местности, например малые реки и малые озера какой-либо административной области, группы областей, экономического района.
К региональным поверхностным водным ресурсам в первую очередь относят транзитные воды крупных и средних рек, обслуживающих не только данную местность, но и территории, находящиеся выше и ниже по течению реки. Водные ресурсы используют в народнохозяйственной деятельности в следующих направлениях: водоснабжение; орошение сельскохозяйственных угодий и обводнение земель, тепло- и гидроэнергетика; водный транспорт, рыбоводство; использование водоемов, водотоков и прибрежных территорий для рекреационных целей. Кроме того, водотоки и водоемы используют в качестве приемников избыточной воды с поливных и осушаемых земель, предварительно очищенных промышленных и хозяйственно-бытовых стоков, а также для осуществления процессов самоочистки в водоймах.
Оценка водных ресурсов (ОВР) – это инструмент для того, чтобы определить состояние водных ресурсов в соответствии с контрольными критериями или дать характеристику динамике водных ресурсов, что касается воздействия или спроса на них со стороны человека. ОВР применяется к таким элементам системы, как зона, под-зона водосбора или источник подземных вод. Данный инструмент, являясь частью подхода ИУВР, увязывает социальные и экономические факторы с устойчивостью водных ресурсов и взаимодействующих с ними экосистем. В зависимости от целей проведения оценки, ОВР в процессе определения характеристик динамики ресурсов может рассматривать целый ряд их физических, химических и биологических особенностей.
Водный кодекс Украины
Все воды (водные объекты) на территории Украины являются национальным приобретением народа Украины, одной из природных основ его экономического развития и социального процветания.
Водные ресурсы обеспечивают существование людей, животного и растительного мира и являются ограниченными и хрупкими природными объектами.
В условиях наращивания антропогенных нагрузок на природную среду, развития социального производства и увеличения материальных потребностей возникает необходимость разработки и соблюдения особенных правил пользования водными ресурсами, рационального их использования и экологически нацеленной защиты.
Водный кодекс, в комплексе со средствами организационного, правового, экономического и воспитательного влияния, содействует формирования водно-экологического правопорядка и обеспечению экологической безопасности населения Украины, а также более эффективному, научно обоснованному использованию вод и их охраны вот загрязнения, замусоривания и исчерпания.