Меню

Чем больше уклон реки тем больше скорость ее течения

Уклон реки

  • Уклон реки́ — отношение падения реки (или другого водотока) на каком-либо её участке к длине этого участка.

Уклон реки выражается в промилле или процентах, а также как величина падения на длину участка. Для горных рек и водопадов иногда используется измерение в угловых градусах.

На равнинных реках уклон реки составляет порядка сотых долей промилле (первые единицы и десятки сантиметров на километр).

Например, средний уклон реки Волги составляет 0,07 промилле (7 см на 1 км), в низовьях — 3-5 промилле. На горных реках уклон реки может быть в сотни раз больше (метры и десятки метров на километр и больше).

Обычно рассматривается продольный уклон реки, по направлению её течения. Продольный уклон реки, как правило, уменьшается от истока к устью, но на отдельных реках, в зависимости от характера рельефа местности, типа горных пород и грунтов, в которых проходит русло, изменение уклона по длине реки может носить различный характер.

Определение уклонов по участкам производят по уровням воды в период межени. Для всей реки общий уклон находят путём осреднения уклонов отдельных её участков.

На горных реках наблюдается наличие участков с крутым падением (на которых расположены пороги и стремнины). Определение уклонов по участкам производят по уровням воды в период низкой, устойчивой водности. Для всей реки общий уклон находят путём осреднения уклонов отдельных её участков.

Поперечный уклон реки (перекос водного зеркала) возникает под влиянием формы русла (например, на излучине он направлен к выпуклому берегу), ветра, гидротехнических сооружений и других причин.

Уклон реки, а также уклон долины часто используются как один из параметров в гидролого-морфологических зависимостях и критериальных отношениях, определяющих тип русловых процессов.

Средний уклон равнинных рек составляет несколько сантиметров на километр. Например, на Волге (вне участков водохранилищ) уклон равен 2-6 см падения на километр длины.

Средний уклон водной поверхности обычно близок к среднему уклону дна водотока. Распределение уклонов дна водотока по длине реки стремится к достижению профиля равновесия.

Связанные понятия

По́бочни — мезоформы руслового рельефа, являющиеся гребнями гряд аллювия, которые затапливаются в половодье и паводки и обсыхают в межень, соединяясь с берегом (гребни, которые не соединяются с берегом, называют осерёдками).

Водоём, например река, канал или озеро, является судоходным, если он достаточно глубок и широк для прохождения судов и не имеет препятствий таких, как скалы, деревья и низкие мосты.

В этой статье представлен список длиннейших рек на Земле, включающий речные системы, длина которых превышает 1000 км. Реки, упомянутые в речной системе, в данной таблице уже не упоминаются отдельно (например, Иртыш и Обь).

Источник

Падение и уклон реки — что это такое? Определяем уклоны рек: Волги, Амура, Печоры

Река – это водный поток естественного происхождения, который течет по руслу, им же выработанным. Можно измерить длину этого водотока, количество его притоков, площадь общего водосбора и т.д. Один из основных гидрологических показателей – уклон реки. Как правильно его рассчитать?

Что такое падение реки?

Любой природный водоток на нашей планете течет сверху вниз. Причина этого – известный всем нам Закон всемирного тяготения, который был открыт Исааком Ньютоном еще в середине XVII века. Все реки, как правило, начинаются из подземных родников или же вытекают из крупных озер. Затем они несут свои воды вниз (плавно или стремительно) – к морям и океанам.

Падение реки показывает нам, сколько теряет в высоте тот или иной водоток во время своего «путешествия» по земной поверхности. Иными словами, это разница высот между точкой истока и точкой устья реки. Падение может быть полным или же частичным (когда нужно вычислить этот показатель для определенного отрезка русла).

Рассчитать падение реки элементарно. Для этого нужно знать высоту ее истока и устья. Например, нам дана река А общей длиной 2000 км, которая начинает свой путь на отметке в 250 м, а впадает в озеро на высоте 50 м. Разница между этими двумя отметками будет составлять 200 метров. Это и будет падение реки А.

Зная падение, можно вычислить и уклон реки. Как правильно это сделать – читайте в следующем разделе.

Как рассчитать уклон водотока?

Уклон реки – это отношение значения падения водотока к его общей протяженности. Данный показатель может быть выражен в процентах, промилле (чаще всего), градусах или же в м/км.

Уклоны равнинных и горных рек существенно разнятся. В первом случае этот показатель редко превышает 0,1 м/км. Уклоны горных рек могут быть в десятки и даже сотни раз больше.

Рассчитать этот показатель тоже несложно. Вернемся к нашей реке А, падение которой равняется 200 метрам. Для вычисления уклона нужно разделить это значение на значение длины реки: 200 м / 2000 км = 0,1 м/км. Исходя из этого можно сказать, что наша река А – равнинная и отличается незначительной скоростью своего течения.

Падение и уклон реки можно изобразить графически. Для этого используют так называемые продольные профили. Осью «х» такого графика будет длина реки, а осью «у» – высота местности. Выглядит такой профиль следующим образом:

Падение и уклон Волги

Решать подобные задачи учат в школе, на уроках по географии в 8 классе. Возьмем в качестве примера крупнейший водоток Европы – Волгу. Попробуем рассчитать падение и уклон реки.

Волга течет в европейской части России, в пределах 15-ти субъектов федерации. Она неоднократно меняет свое направление. Это важнейшая водная артерия страны, крупнейшая река мира из числа тех водотоков, которые не впадают в море или океан.

Источник

Механизм течения рек

Движение ламинарное и турбулентное

В природе существуют два режима движения жидкости, в том числе и воды: ламинарное и турбулентное. Ламинарное движение — параллельноструйное. При постоянном расходе воды скорости в каждой точке потока не изменяются во времени ни по величине, ни по направлению. В открытых потоках скорость от дна, где она равна нулю, плавно возрастает до наибольшей величины на поверхности. Движение зависит от вязкости жидкости, и сопротивление движению пропорционально скорости в первой степени. Перемешивание в потоке носит характер молекулярной диффузии. Ламинарный режим характерен для подземных потоков, протекающих в мелкозернистых грунтах.

В речных потоках движение турбулентное. Характерной особенностью турбулентного режима является пульсация скорости, т. е. изменение ее во времени в каждой точке по величине и направлению. Эти колебания скорости в каждой точке совершаются около устойчивых средних значений, которыми обычно и оперируют гидрологи. Наибольшие скорости наблюдаются на поверхности потока. В направлении ко дну они уменьшаются относительно медленно и в непосредственной близости от дна имеют еще достаточно большие значения. Таким образом, в речном потоке скорость у дна практически не равна нулю. В теоретических исследованиях турбулентного потока отмечается наличие у дна очень тонкого пограничного слоя, в котором скорость резко уменьшается до нуля.

Турбулентное движение практически не зависит от вязкости жидкости. Сопротивление движению в турбулентных потоках пропорционально квадрату скорости.

Экспериментально установлено, что переход от ламинарного режима к турбулентному и обратно происходит при определенных соотношениях между скоростью vср и глубиной Hср потока. Это соотношение выражается безразмерным числом Рейнольдса

Для открытых каналов критические числа Рейнольдса, при которых меняется режим движения, изменяются примерно в пределах 300-1200. Если принять Re = 360 и коэффициент кинематической вязкости = 0,011, то при глубине 10 см критическая скорость (скорость, при которой ламинарное движение переходит в турбулентное) равна 0,40 см/с; при глубине 100 см она снижается до 0,04 см/с. Малыми значениями критической скорости объясняется турбулентный характер движения воды в речных потоках.

По современным представлениям (А. В. Караушев и др.), внутри турбулентного потока в различных направлениях и с различными относительными скоростями перемещаются элементарные объемы воды (структурные элементы), обладающие различными размерами. Таким образом, наряду с общим движением потока можно заметить движение отдельных масс воды, в течение короткого времени ведущих как бы самостоятельное существование. Этим, очевидно, объясняется появление на поверхности турбулентного потока маленьких воронок — водоворотов, быстро появляющихся и так же быстро исчезающих, как бы растворяющихся в общей массе воды. Этим же объясняется не только пульсация скоростей в потоке, но и пульсации мутности, температуры, концентрации растворенных солей.

Читайте также:  Охота рыбалка по рек россии

Турбулентный характер движения воды в реках обусловливает перемешивание водной массы. Интенсивность перемешивания усиливается с увеличением скорости течения. Явление перемешивания имеет большое гидрологическое значение. Оно способствует выравниванию по живому сечению потока температуры, концентрации взвешенных и растворенных частиц.


Рис. 65. Примеры кривой водной поверхности потока. а — крикая подпора, б — кривая спада (по А. В. Караушеву).

Движение воды в реках

Вода в реках движется под действием силы тяжести F’. Эту силу можно разложить на две составляющие: параллельную дну Fx и нормальную ко дну F’y (см. рис. 68). Сила F’ уравновешивается силой реакции со стороны дна. Сила F’х, зависящая от уклона, вызывает движение воды в потоке. Эта сила, действуя постоянно, должна бы вызвать ускорение движения. Этого не происходит, так как она уравновешивается силой сопротивления, возникающей в потоке в результате внутреннего трения между частицами воды и трения движущейся массы воды о дно и берега. Изменение уклона, шероховатости дна, сужения и расширения русла вызывают изменение соотношения движущей силы и силы сопротивления, что приводит к изменению скоростей течения по длине реки и в живом сечении.

Выделяются следующие виды движения воды в потоках: 1) равномерное, 2) неравномерное, 3) неустановившееся. При равномерном движении скорости течения, живое сечение, расход воды постоянны по длине потока и не меняются во времени. Такого рода движение можно наблюдать в каналах с призматическим сечением.

При неравномерном движении уклон, скорости, живое сечение не изменяются в данном сечении во времени, но изменяются по длине потока. Этот вид движения наблюдается в реках в период межени при устойчивых расходах воды в них, а также в условиях подпора, образованного плотиной.

Неустановившееся движение — это такое, при котором все гидравлические элементы потока (уклоны, скорости, площадь живого сечения) на рассматриваемом участке изменяются и во времени и по длине. Неустановившееся движение характерно для рек во время прохождения паводков и половодий.

При равномерном движении уклон поверхности потока I равен уклону дна i и водная поверхность параллельна выровненной поверхности дна. Неравномерное движение может быть замедленным и ускоренным. При замедляющемся течении вниз по реке кривая свободной водной поверхности принимает форму кривой подпора. Поверхностный уклон становится меньше уклона дна (I i) (рис. 65).


Рис. 68. Схема к выводу уравнения Шези (по А. В. Караушеву).

Скорости течения воды и распределение их по живому сечению

Скорости течения в реках неодинаковы в различных точках потока: они изменяются и по глубине и по ширине живого сечения. На каждой отдельно взятой вертикали наименьшие скорости наблюдаются у дна, что связано с влиянием шероховатости русла. От дна к поверхности нарастание скорости сначала происходит быстро, а затем замедляется, и максимум в открытых потоках достигается у поверхности или на расстоянии 0,2H от поверхности. Кривые изменения скоростей по вертикали называются годографами или эпюрами скоростей (рис. 66). На распределение скоростей по вертикали большое влияние оказывают неровности в рельефе дна, ледяной покров, ветер и водная растительность. При наличии на дне неровностей (возвышения, валуны) скорости в потоке перед препятствием резко уменьшаются ко дну. Уменьшаются скорости в придонном слое при развитии водной растительности, значительно повышающей шероховатость дна русла. Зимой подо льдом, особенно при наличии шуги, под влиянием добавочного трения о шероховатую нижнюю поверхность льда скорости малы. Максимум скорости смещается к середине глубины и иногда расположен ближе ко дну. Ветер, дующий в направлении течения, увеличивает скорость у поверхности. При обратном соотношении направления ветра и течения скорости у поверхности уменьшаются, а положение максимума смещается на большую глубину по сравнению с его положением в безветренную погоду.

По ширине потока скорости как поверхностная, так и средняя на вертикалях меняются довольно плавно, в основном повторяя распределение глубин в живом сечении: у берегов скорость меньше, в центре потока она наибольшая. Линия, соединяющая точки на поверхности реки с наибольшими скоростями, называется стрежнем. Знание положения стрежня имеет большое значение при использовании рек для целей водного транспорта и лесосплава. Наглядное представление о распределении скоростей в живом сечении можно получить построением изотах — линий, соединяющих в живом сечении точки с одинаковыми скоростями (рис. 67). Область максимальных скоростей расположена обычно на некоторой глубине от поверхности. Линия, соединяющая по длине потока точки отдельных живых сечений с наибольшими скоростями, называется динамической осью потока.


Рис. 66. Эпюры скоростей. а — открытое русло, б — перед препятствием, в — ледяной покров, г — скопление шуги.

Средняя скорость на вертикали вычисляется делением площади эпюры скоростей на глубину вертикали или при наличии измеренных скоростей в характерных точках по глубине (VПОВ, V0,2, V0,6, V0,8, VДОН) по одной из эмпирических формул, например

Средняя скорость в живом сечении. Формула Шези

Для вычисления средней скорости потока при отсутствии непосредственных измерений широко применяется формула Шези. Она имеет следующий вид:

Величина коэффициента С не является величиной постоянной. Она зависит от глубины и шероховатости русла. Для определения С существует несколько эмпирических формул. Приведем две из них:

формула Манинга

формула Н. Н. Павловского
где n — коэффициент шероховатости, находится по специальным таблицам М. Ф. Срибного. Переменный показатель в формуле Павловского определяется зависимостью.

Из формулы Шези видно, что скорость потока растет с увеличением гидравлического радиуса или средней глубины. Это происходит потому, что с увеличением глубины ослабевает влияние шероховатости дна на величину скорости в отдельных точках вертикали и тем самым уменьшается площадь на эпюре скоростей, занятая малыми скоростями. Увеличение гидравлического радиуса приводит и к увеличению коэффициента С. Из формулы Шези следует, что скорость потока растет с увеличением уклона, но этот рост при турбулентном движении выражен в меньшей мере, чем при ламинарном.

Скорость течения горных и равнинных рек

Течение равнинных рек значительно более спокойное, чем горных. Водная поверхность равнинных рек сравнительно ровная. Препятствия обтекаются потоком спокойно, кривая подпора, возникающего перед препятствием, плавно сопрягается с водной поверхностью вышерасположенного участка.

Горные реки отличаются крайней неровностью водной поверхности (пенистые гребни, взбросы, провалы). Взбросы возникают перед препятствием (нагромождением валунов на дне русла) или при резком уменьшении уклона дна. Взброс воды в гидравлике носит название гидравлического (водного) прыжка. Его можно рассматривать как одиночную волну, появившуюся на водной поверхности перед препятствием. Скорость распространения одиночной волны на поверхности, как известно, c = , где g — ускорение силы тяжести, H — глубина.

Если средняя скорость течения vср потока оказывается равной скорости распространения волны или превышает ее, то образующаяся у препятствия волна не может распространиться вверх по течению и останавливается вблизи места ее возбуждения. Формируется остановившаяся волна перемещения.

Пусть vср = c. Подставляя в это равенство значение из предыдущей формулы, получим vср = , или

Левая часть этого равенства известна как число Фруда (Fr). Это число позволяет оценить условия существования бурного или спокойного режима течения: при Fr 1 — бурный режим.

Таким образом, между характером течения, глубиной, скоростью, а следовательно, и уклоном существуют следующие соотношения: с увеличением уклона и скорости и уменьшением глубины при данном расходе течение становится более бурным; с уменьшением уклона и скорости и увеличением глубины при данном расходе течение приобретает более спокойный характер.

Читайте также:  Донская царица река волгоградская область карта

Горные реки характеризуются, как правило, бурным течением, равнинные реки имеют спокойный режим течения. Бурный режим течения может быть и на порожистых участках равнинных рек. Переход к бурному течению резко усиливает турбулентность потока.

Поперечные циркуляции

Одной из особенностей движения воды в реках является непараллельноструйность течений. Она отчетливо проявляется на закруглениях и наблюдается на прямолинейных участках рек. Наряду с общим параллельным берегам движением потока в целом имеются внутренние течения в потоке, направленные под различными углами к оси движения потока и производящие перемещения водных масс в поперечном к потоку направлении. На это еще в конце прошлого столетия обратил внимание русский исследователь Н. С. Лелявский. Он следующим образом объяснил структуру внутренних течений. На стрежне вследствие больших скоростей на поверхности воды происходит втягивание струй со стороны, в результате в центре потока создается некоторое повышение уровня. Вследствие этого в плоскости, перпендикулярной направлению течения, образуются два циркуляционых течения по замкнутым контурам, расходящиеся у дна (рис. 69 а). В сочетании с поступательным движением эти поперечные циркуляционные течения приобретают форму винтообразных движений. Поверхностное течение, направленное к стрежню, Лелявский назвал сбойным, а донное расходящееся — веерообразным.

На изогнутых участках русла струи воды, встречаясь с вогнутым берегом, отбрасываются от него. Массы воды, переносимые этими отраженными струями, обладающими меньшими скоростями, накладываясь на массы воды, переносимые набегающими на них следующими струями, повышают уровень водной поверхности у вогнутого берега. Вследствие этого возникает перекос водной поверхности, и струи воды, находящиеся у вогнутого берега, опускаются по откосу его и направляются в придонных слоях к противоположному выпуклому берегу. Возникает циркуляционное течение на изогнутых участках рек (рис. 69 б).


Рис. 69. Циркуляционные течения на прямолинейном (а) и на изогнутом (б) участке русла (по Н. С. Лелявскому). 1 — план поверхностных и донных струй, 2 — циркуляционные течения в вертикальной плоскости, 3 — винтообразные течения.

Особенности внутренних течений потока были изучены А. И. Лосиевским в лабораторных условиях. Им была установлена зависимость формы циркуляционных течений от соотношения глубины и ширины потока и выделены четыре типа внутренних течений (рис. 70). Типы I и II представлены двумя симметричными циркуляциями. Для типа I характерно схождение струй у поверхности и расхождение у дна. Этот случай свойствен водотокам с широким и неглубоким руслом, когда влияние берегов на поток незначительно. Во втором случае донные струи направлены от берегов к середине. Этот тип циркуляции характерен для глубоких потоков с большими скоростями. Тип III с односторонней циркуляцией наблюдается в руслах треугольной формы. Тип IV — промежуточный — может возникать при переходе типа I в тип II. В этом случае струи в середине потока могут быть сходящимися или расходящимися, соответственно у берегов — расходящимися или сходящимися. Дальнейшее развитие представления о циркуляционных течениях получили в работах М. А. Великанова, В. М. Маккавеева, А. В. Караушева и др. Теоретические исследования возникновения этих течений излагаются в специальных курсах гидравлики и динамики русловых потоков. Появление поперечных течений на закруглениях русла объясняется развивающейся здесь центробежной силой инерции и связанным с ней поперечным уклоном водной поверхности. Центробежная сила инерции, возникающая на закруглениях, неодинакова на различных глубинах.


Рис. 70. Схема внутренних течений (по А. И. Лосиевскому). 1 — поверхностная струя, 2 — донная струя.

Рис. 71. Схема сложения сил, вызывающих циркуляцию. а — изменение по вертикали центробежной силы P1, б — избыточное давление, в — результирующая эпюра действующих на вертикали сил центробежной и избыточного давления, г — поперечная циркуляция.

В зависимости от направления излучины отклоняющая сила Кориолиса или усиливает, или ослабляет поперечные течения на закруглении. Эта же сила возбуждает поперечные течения на прямолинейных участках.

При низких уровнях на закруглении циркуляционные течения почти не выражены. С повышением уровней, увеличением скорости и центробежной силы циркуляционные течения становятся отчетливыми. Скорость поперечных течений обычно мала — в десятки раз меньше продольной составляющей скорости. Описанный характер циркуляционных течений наблюдается до выхода воды на пойму. С момента выхода воды на пойму в реке создаются как бы два потока — верхний, долинного направления, и нижний, в коренном русле. Взаимодействие этих потоков сложно и еще мало изучено.

В современной литературе по динамике русловых потоков (К. В. Гришанин, 1969 г.) приводится, по-видимому, более строгое объяснение возникновения поперечных циркуляции в речном потоке. Происхождение таких циркуляции связывается с механизмом передачи на элементарные объемы воды в потоке действия кориолисова ускорения посредством градиента давления, обусловленного4 поперечным уклоном (и постоянного на вертикали), и разности касательных напряжений, вызванных на гранях элементарных объемов воды различиями в скоростях потока по вертикали. Аналогичную кориолисову ускорению роль выполняет на повороте русла центростремительное ускорение.

Помимо поперечных циркуляции, в потоке наблюдаются вихревые движения с вертикальной осью вращения (рис. 72).


Рис. 72. Схема вихрей с вертикальными осями (по К. В. Гришанину).

Одни из них подвижны и неустойчивы, другие стационарны и отличаются большими поперечными размерами. Чаще они возникают в местах слияния потоков, за крутыми выступами берегов, при обтекании некоторых подводных препятствий и т. д. Условия формирования стационарных вихрей пока не исследованы. Гришанин высказывает предположение, что образованию устойчивого локализованного вихря способствует значительная глубина потока и существование восходящего течения воды. Эти вихри в потоке, известные под названием водоворотов, напоминают воздушные вихри — смерчи.

Поперечные циркуляции, вихревые движения играют большую роль в транспортировании наносов и формировании речных русел.

Источник

Падение и уклон реки — что это такое? Уклоны крупнейших рек планеты

Что такое уклон реки? Как определяется ее падение? Что можно узнать о той или иной реке по этим двум показателям? Наша статья ответит на все эти вопросы. Кроме того, вы узнаете о величине уклонов воды в реках Земли (самых крупных).

Реки и их изучение

Река – водный поток естественного происхождения, который протекает в углублении (русле), образованном им же. Русла природных водотоков в большой или меньшей степени извилисты – так они прокладывают для себя самые удобные маршруты по земной поверхности, огибая твердые массивы горных пород. Все реки очень отличаются друг от друга по источникам питания, характеру течения, водному режиму и т.п.

Реки есть на всех континентах Земли, включая Антарктиду. Они являются неотъемлемыми компонентами любого природного ландшафта и играют одну из главных ролей в общемировом круговороте воды.

Изучением и комплексным исследованием рек занимается отдельная наука – гидрология. К основным характеристикам этого природного объекта можно отнести следующие:

  • Длина.
  • Площадь водосборного бассейна.
  • Расходы воды (водность).
  • Тип водного режима.
  • Характер и источники питания.
  • Ширина русла.
  • Скорость течения.
  • Температура и химический состав воды.
  • Падение и уклон реки.

О двух последних параметрах мы расскажем более детально далее.

Падение реки – что это такое?

У любой реки есть исток (место, где она начинается) и устье (точка, где она впадает в море, озеро или другой водоток). Истоком может быть подземный родник, ручей, какой-либо водоем или край горного ледника. Очевидно, что место истока должно находиться выше, чем место устья. Иначе речка попросту не могла бы течь.

Разницу между высотами точек истока и устья реки принято называть ее падением. Это значение выражается в метрах и обозначается, как правило, латинской литерой H. Величина падения у двух разных рек может быть очень разной. Даже в том случае, если они расположены в одном регионе.

Возьмем для примера две крупные реки Восточной Европы – Прут и Южный Буг, которые принадлежат к бассейну Черного моря. Они практически одинаковы по своей длине и текут параллельно друг другу. При этом общее падение Южного Буга составляет 333 метра, а вот Прута – 1630 метров.

Читайте также:  Хатанга река географическое положение

Почему же величина падения настолько разнится у двух соседних рек? Ответ очевиден, если внимательно изучить карту: Южный Буг зарождается в пределах равнины (Подольской возвышенности), а Прут начинается на склонах горы Говерлы – наивысшей точки Украины.

Что такое уклон реки?

Итак, что такое падение реки, мы уже разобрались. Но с этой величиной тесно связано еще одно гидрологическое понятие, о котором тоже нужно рассказать подробнее.

Уклон реки – это соотношение величины падения к общей длине водотока. Оно обозначается латинской литерой I и выражается в метрах на километр (м/км). Реже – в процентах или промилле.

Величина уклона реки зависит в первую очередь от рельефа местности, геологического строения, а также почвенного покрова той или иной территории. При этом его значения могут колебаться в огромных пределах. Так, уклоны равнинных рек ничтожно малы и обычно не превышают 0,2 м/км. В то же время уклоны горных водотоков могут быть в десятки, а то и в сотни раз выше.

Определение уклона реки чрезвычайно важно не только для науки, но и для целей народного хозяйства. Например, эти данные используются при планировании водных транспортных маршрутов, сооружении плотин или проектировании гидроэлектростанций. Правда, значение общего уклона какой-либо реки само по себе не очень информативно. Поэтому гидрологи чаще всего определяют этот показатель для отдельных участков русла водотока.

Как определить уклон реки?

Предположим, вам дана река N, для которой нужно определить величину уклона. Сделать это совсем не сложно. Для этого вам понадобится несколько вещей и инструментов:

  • Топографическая карта (крупномасштабная).
  • Курвиметр (инструмент для измерения длины кривых линий).
  • Калькулятор.

Шаг первый: отыщите заданную реку на топографической карте. Определите, где находится ее исток и где расположена точка устья.

Шаг второй: определите абсолютную высоту истока и устья реки в метрах.

Шаг третий: рассчитайте величину падения заданной реки. Для этого найдите разницу высот между точками ее истока и устья.

Шаг четвертый: измерьте общую длину русла заданной реки при помощи курвиметра.

Шаг пятый: рассчитайте величину уклона реки. Формула для этого действия имеет следующий вид:

I = H/L, где H – это падение реки (в метрах); L – длина водотока (в километрах).

К слову, основные статистические данные для более-менее крупных рек можно без проблем найти в специальной литературе. Если же необходимо рассчитать падение и уклон для маленькой речушки, для получения всей необходимой информации можно воспользоваться программой Google Earth. Высоту истока и устья водотока над уровнем моря также можно определить с помощью GPS-навигатора.

Уклоны крупнейших рек планеты

Любопытно сравнить величины уклонов десяти самых длинных рек Земли. Вся информация подана в следующей таблице:

Источник



Уклон реки
Продольный профиль реки
Проходимость реки

Очень важной характеристикой является также уклон — отношение разности урезов вод начала и конца данного участка реки к его длине (измеряется в м/км или записывается безразмерной десятичной дробью)*. Уклон реки — параметр, в значительной степени определяющий скорость течения. Реку в целом или большой ее участок можно характеризовать средним уклоном, но условия плавания на малых участках будут определяться, в числе прочих факторов, местными уклонами этих малых участков.

* Урез воды — высота среднего меженного уровня ее в данной точке (принимаемая обычно за нулевую) над уровнем моря.

График, по вертикальной оси которого отложены урезы вод, а по горизонтальной — расстояния соответствующих точек от истока или устья, называется продольным профилем реки. На продольном профиле легко выделить участки с различными уклонами. Обычно река с хорошо разработанным руслом вырабатывает продольный профиль в виде параболы — он называется профилем равновесия. В среднем уклон плавно уменьшается от истока к устью.

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).

Проходимость реки

Туриста-водника в первую очередь интересует проходимость реки — та основная и нелегко уловимая характеристика, которая складывается из многих факторов. Под проходимостью понимаются и достаточное количество воды, и некоторые предельные значения уклона и скорости течения, и характер долины, причем все эти факторы тесно взаимосвязаны.

В средний по климатическим условиям год ориентировочно можно считать равнинные реки СССР, текущие в лесной зоне, доступными для плавания на байдарках на расстоянии не менее 40 км от истока (по карте масштаба 1 : 1 000 000) или от самого истока, если река служит единственным стоком озера площадью не менее 80 кв.км. Это соответствует меженному расходу воды 3-6 м 3 /сек. Все остальные факторы (уклон, скорость течения, характер долины) для равнинных рек значения не имеют. На горно-таежных и горных реках минимальный расход воды в точке начала сплава возрастает до 10-20 м 3 /сек, в зависимости от уклона, скорости течения, характера долины. На горных реках с ледниковым питанием такой расход достигается в 15-20 км от истока, на большинстве горно-таежных рек — в 25-40 км.

Чем больше уклон реки и скорость течения, тем больший расход воды требуется для начала плавания. При этом байдарки и надувные лодки предъявляют различные требования к реке. На байдарках обычно плавают при уклонах в среднем до 8 м/км по всей реке или ее значительной части и максимальных уклонах отдельных коротких участков (6-10 км) до 20 м/км. Надувные лодки могут подняться выше этих значений на 20-40%.

Однако сам по себе уклон влияет главным образом только на скорость течения реки. Для определения ее проходимости гораздо важнее знать степень разработанности русла и долины, что устанавливается взятыми вместе уклоном и расходом реки в зависимости от твердости и неоднородности пород русла и долины. Маленький ручеек и большая река, проходя один и тот же перепад уровней, совершают разную работу, следовательно, при одинаковом материале русла и долины размываются они поразному. Там, где воды мало, перепад уровней в твердых породах будет срабатываться ступеньками, водопадами, не пригодными для плавания; там же, где воды больше, можно ожидать, даже в твердых породах, образования более однородного русла, возможно пригодного для плавания. Поэтому с точки зрения проходимости важно знать материал и степень разработки русла и долины реки.

Реки со слабо разработанными каньонообразнымн ущельями менее доступны для плавания. Малая разработанность ущелья говорит о твердости пород или о недостаточной мощности потока: и в том и в другом случаях в слабо разработанном ущелье можно ожидать труднопроходимые или непроходимые препятствия в виде водопадов или водоскатов с косыми валами, вертикальное перемешивание воды, водовороты. В слабо разработанном ущелье трудно организовать разведку и страховку. В качестве примеров непроходимых, слабо разработанных ущелий можно назвать Сюковское гранитное ущелье реки Белой на Западном Кавказе или Таргимское ущелье реки Асса на Восточном Кавказе: первое слабо разработано из-за очень твердой породы (гранит), второе — из-за маловодности реки.

Источник

Adblock
detector