График нарастания площади бассейна реки

Морфология речных бассейнов

К основным морфометрическим характеристикам водосбора относят площадь, гипсографическую кривую, среднюю высоту и уклон, коэффициенты лесистости, заболоченности и озерности. Обычно они определяются по крупномасштабным картам.

Площадь водосбора F является одной из основных характеристик. Для ее определения на карте проводят линию водораздела и измеряют ограниченную ей площадь.

В практике гидрологических расчетов часто необходимо знать изменение площади водосбора по длине реки. С этой целью строят график нарастания площади водосбора (рис. 5.4), где длина реки откладывается по оси абсцисс в виде прямой линии в принятом масштабе, а по оси ординат — площади водосбора главной реки между притоками и площадь водосборов самих притоков. Для правого берега график нарастания строится вниз от оси абсцисс, для левого берега — вверх. Постепенное нарастание площади водосбора главной реки по мере удаления от истока сменяется резким увеличением водосбора в местах впадения притоков, что на графике изображается отрезками вертикальных линий, параллельных оси ординат. Суммарный график нарастания площади водосбора строится путем геометрического суммирования ординат графиков нарастания по правому и левому берегу. Суммирование площадей производится в точках, соответствующих местам впадения по обоим берегам последовательно всех притоков, в направлении от истока к устью главной реки.

Рис. 5.4. График нарастания площади водосбора р. Голубой.

Длина водосбора L измеряется по карте как расстояние по прямой от устья реки (замыкающего створа) до самой удаленной точки водосбора. В случае изогнутости бассейна прямая заменяется ломаной, каждый отрезок которой повторяет главные изгибы русла (рис.5.5). Понятно, что длина бассейна всегда меньше длины реки. Средняя ширина водосбора определяется делением площади водосбора F на его длину L.

Рис.5.5. Определение длины водосбора

Гипсографическая кривая дает наглядное представление о распределении площади водосбора по высотным зонам (рис. 5.7). Другими словами, она показывает, какая площадь водосбора находится выше или ниже интересующей нас отметки. Для ее построения в зависимости от диапазона высот назначаются высотные интервалы и измеряются площади, заключенные в них. По данным этих измерений строится график распределения площадей по высотным зонам, показывающий их размеры в соответствующих высотных интервалах (заштрихованная часть рис. 5.6). Последовательно суммируя площади каждой зоны от наивысших отметок и относя их к нижним границам высотных интервалов, получим гипсографическую кривую, которая показывает, какая площадь водосбора расположена выше или ниже любой высотной отметки.

Рис.5.6. График распределения площадей по высотным зонам (1) и гипсографическая кривая (2) бассейна р.Голубой.

Средняя высота водосбора является одной из важнейших морфометрических характеристик, особенно в горных районах, так как она в неявном виде характеризует основные составляющие водного баланса, а также и другие элементы гидрометеорологического режима. Среднюю высоту водосбора можно определить по гипсографической кривой (рис. 5.6, пунктир) путем измерения площади, ограниченной самой кривой и осями координат, и деления ее на площадь водосбора. Среднюю высоту можно вычислять и по формуле:

, (5.12)

где f_i — площади между соседними горизонтами (или в пределах высотных интервалов), км 2 ; Н_i — средние высоты этих интервалов, м; F — площадь водосбора, км 2 , n – количество интервалов.

Средний уклон I водосборов оказывает большое влияние на скорость стекания дождевых или талых вод по склонам водосборов и поэтому влияет на максимальные расходы воды, продолжительность паводков или половодий, склоновую эрозию и сток наносов. Средний уклон водосбора I_в вычисляется как средневзвешенное значений уклонов частных площадей между горизонталями:

, (5.13)

где i_i — частные уклоны (средние уклоны между горизонталями).

В гидрологии используются и другие характеристики водосборов.

Дата добавления: 2014-11-13 ; просмотров: 154 ; Нарушение авторских прав

Источник

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Определение морфометрических характеристик бассейна реки

ЗАДАНИЕ

1. Определить площадь бассейна реки

2. Определить длину бассейна, наибольшую ширину и среднюю ширину бассейна, коэффициент асимметрии бассейна, коэффициент развития длины водораздельной линии бассейна

3. Определить площади бассейнов притоков 1 порядка и межприточных участков

4. Определить густоту речной сети

5. Построить идограмму реки

6. Построить график нарастания площади бассейна по длине реки

7. Построить круговой график распределения площади бассейна реки

8. Полученные результаты занести в таблицы

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Речные бассейны отличаются друг от друга размерами и формой. Морфометрические характеристики бассейнов определяются по топографическим картам, на которых выделены водосборные площади реки.

К основным морфометрическим характеристикам речного бассейна относятся: площадь, длина, наибольшая и средняя ширина, коэффициент асимметрии бассейна, коэффициент развития длины водораздельной линии бассейна, густота речной сети (табл. 1).

Площадь бассейна F (км 2 ). Для определения площади бассейна реки используется метод измерения палеткой или графический метод.

Палетка представляет собой сетку квадратов (обычно со сторонами 2 мм), нанесенных на прозрачной целлулоидной пластинке или восковке.

Для вычисления площади палетку накладывают на контур бассейна и подсчитывают количество целых квадратов. Площади неполных квадратов оценивают на глаз. Общая площадь бассейна равна произведению площади квадрата на их число.

При графическом методе вся площадь бассейна разбивается на правильные геометрические фигуры: треугольники, трапеции, прямоугольники. Затем измеряются элементы каждой фигуры и вычисляются их площади, после чего суммированием подсчитывается общая площадь бассейна.

Длина бассейна L (км)—расстояние по прямой от устья реки до наиболее отдаленной точки бассейна.

Наибольшая ширина бассейна В (км) — проводится перпендикулярно длине его в наиболее широком месте.

Средняя ширина бассейна В_ср (км) — определяется путем деления площади бассейна на его длину, т. е. B_cp = F/L. Иногда определяют отдельно среднюю ширину левой В_л = F_л/L и правой В_п = F_п/L частей бассейна.

Коэффициент асимметрии бассейна а. Главная река может занимать симметричное положение (посреди бассейна) или боковое, т. е. подходить к одному из водоразделов.

Обычно положение главной реки бывает асимметрично. Мерой асимметрии является коэффициент, определяемый по формуле

где F_л — площадь левобережной части бассейна в км 2 ; F_п — площадь правобережной части бассейна в км 2 .

Конфигурация речного бассейна. Речные бассейны в большинстве случаев имеют грушевидную форму и характеризуются сужением в верховьях и низовьях и расширением в средней части. Конфигурация бассейна характеризуется коэффициентом развития длины водораздельной линии бассейна r, представляющим собой отношение длины водораздельной линии S к длине окружности круга S’, площадь которого равна площади бассейна, т. е.

r = S/S’ = S/2 = 0,282S/

Очевидно, что чем больше форма речного бассейна отличается от формы круга, тем больше значение коэффициента r. В качестве числовой характеристики формы речного бассейна может быть использовано отношение средней ширины водосбора к длине реки В_ср/ L.

Отношение средней ширины водосбора к длине реки

Читайте также:

Аппендицит: 1) этиология и патогенез 2) классификация 3) патоморфология различных форм острого аппендицита 4) патоморфология хронического аппендицита 5) осложнения
Бронхиальная астма: 1) этиология, патогенез 2) классификация 3) патоморфология острого периода 4) патоморфология при повторяющихся приступах 5) осложнения и причины смерти.
Внутренние усилия в поперечных сечениях стержня
Воспаление: 1) определение и этиология 2) терминалогия и классификация 3) фазы и их морфология 4) регуляция воспаления 5) исходы.
Вторичный туберкулез легких: 1) формы 2) морфология острых форм 3) исходы острых форм 4) строение стенки острой каверны 5) осложнения и причины смерти.
Гангрена и инфаркт. 1) определение и причины гангрены 2) морфология видов гангрены 3) определения и причины инфарктов 4) морфология видов инфарктов 5) исходы гангрены и инфарктов
Геном, кариотип как видовые характеристики. Морфология хромосом.
Гистоморфология нервной ткани.
Гистоморфология различных видов мышечной ткани.
Гнойное воспаление: 1) определение и причины 2) виды 3) локализация 4) морфология различных видов 5) исход и значение.

Характеристика формы водосбора	Площадь водосбора, км 3
Щирокий (округлый) Обычный (грушевидный) Узкий (вытянутый)	0,85 0,40 0,20	0,65 0,30 0,15	0,55 0,26 0,13	0,50 0,24 0,12

Ширина водосборной площади реки не остается постоянной, она изменяется по длине реки. Изменение ширины водосбора сказывается на количестве притекающей воды к руслу реки на различных участках, если на водосбор равномерно по его площади поступает вода, например от снеготаяния или дождя. Изменение ширины водосбора по длине реки может быть представлено в форме графика (идограммы). При построении этого графика (рис. 1) совмещают по оси абсцисс длины всех притоков с длиной основного водотока и откладывают последовательно на оси ординат средние ширины частных площадей водосбора.

Исходные данные для построения графика получают следующим образом. На плане водосбора (рис. 1а) выделяют бассейны более или менее крупных притоков и участки, где сток непосредственно поступает в основную реку, и для каждого из них по данным о длине и площади определяют средние ширины.

Затем по оси абсцисс откладывают в масштабе гидрографическую длину реки. Вдоль этой линии, как показано на рис. 1б, вначале откладывают частные ширины так называемых бесприточных участков основного водотока 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, а затем ширины водосборов притоков А, В, С; частная ширина первого притока А отложена вправо на протяжении … км от точки, находящейся на расстоянии … км по оси абсцисс от устья; эта частная ширина в соответствии с длиной притока А расположилась над шириной участков 3-4, 2-3, 1-2. Частная ширина второго притока В отложена от точки, находящейся на расстоянии … км по оси абсцисс; эта ширина отложена над суммарной шириной участков 2—3 и над шириной участка 1—2 и т. д. (табл. 2). В результате получаем график, позволяющий судить об изменении ширины бассейна по длине реки. Это построение иногда называют графиком единичных ширин.

В результате получаем график, позволяющий судить об изменении ширины бассейна по длине реки. Это построение иногда называют графиком единичных ширин.

Рис. 1. Схема построения графика изменения

ширины водосбора по длине реки

Густота речной сети D, образованной постоянными потоками, распределяется по поверхности суши неравномерно и характеризует степень изрезанности реками данной территории.

Определение густоты речной сети производят несколькими способами.

1. Подсчитывается суммарная длина в километрах всех рек, находящихся на данной площади, и делится на величину этой площади в квадратных километрах, т. е.

Это отношение дает коэффициент густоты речной сети. Рассмотренный способ рекомендуется применять в тех случаях, когда речная сеть равномерна на данной площади, а также для небольших площадей.

2. Исследуемая площадь на карте крупного масштаба делится на квадраты со стороной 2 км и сумма длин всех рек каждого квадрата делится на его площадь — 4 км 2 . Этот метод дает подробную характеристику густоты речной сети для различных частей исследуемой площади. Распределение речной сети на данной территории может быть представлено линиями равной густоты — изоденсами.

Определенные тем или иным способом характеристики густоты речной сети являются в некоторой мере условными, так как зависят от масштаба карт, по которым они определялись.

График нарастания площади бассейна реки характеризует постепенное увеличение (нарастание) площади бассейна реки по длине от истока к устью (рис. 2).

Для построения этого графика на топографической карте проводят водораздельные линии бассейнов притоков главной реки, определяют площади бассейна притоков, межприточных участков и расстояния от устья главной реки до мест впадения притоков и составляют таблицу (табл. 3) изменения площадей по длине реки для правого и левого берегов. На основании данных таблицы строят график, на котором откладывают по горизонтальной оси длину главной реки в масштабе, а по вертикальной — площади межприточных участков и площади бассейнов притоков в местах впадения их в главную реку.

Наклонные линии графика показывают постепенное нарастание площадей межприточных участков главной реки. В местах впадения притоков в главную реку проводят в масштабе отрезки вертикальных линий, показывающие увеличение площадей бассейна за счет площади бассейна притока.

Обычно графики нарастания площади речного бассейна строят отдельно для левого и правого берегов реки. Суммарный график строят последовательным суммированием площадей ординат графиков нарастания левой и правой части бассейна.

Рис. 2. График нарастания площади водосбора

Круговой график распределения площади бассейна реки. Дополнительно к графику нарастания площади речного бассейна строят круговой график бассейна — диаграмму, которая характеризует распределение всей площади бассейна между ее притоками и межприточными участками, т. е. дает относительные (в процентах от общей площади бассейна) размеры площадей притоков и межприточных участков правого и левого берегов (табл. 4).

Произведя определение водосборной площади главной реки и ее притоков, полученные данные обобщаются в виде графиков, дающих наглядное представление о распределении площади бассейна в зависимости от увеличения длины реки. Для этой цели удобно предварительно выразить площади отдельных частных бассейнов в процентах от всей площади. Одним из способов графического изображения распределения общей площади водосбора реки между ее притоками и является круговой график водосбора (рис. 2).На этом графике общая площадь водосбора выражается в виде круга, а площади отдельных притоков в соответствующем масштабе в виде секторов.

Рис. 3. Круговой график бассейна реки

Морфометрические характеристики бассейна реки

Характеристика речного бассейна Значение

Площадь бассейна F (км 2 )

Длина бассейна L (км)

Наибольшая ширина бассейна В (км)

Средняя ширина бассейна В_ср (км)

Коэффициент асимметрии бассейна а

Коэффициентом развития длины водораздельной линии бассейна r

Форма речного бассейна

Коэффициент густоты речной сети D

Исходные данные для построения графика изменения ширины водосбора по длине реки

Название частных бассейнов Расстояние от устья, км Протяжение участка, км Площади бассейнов, км 2 Ширина на участках, км

1-2 С 2-3 В 3-4 А 4-5 и т.д.

Данные к построению графика нарастания площади бассейна реки

Участок Расстояние от устья, км Площадь, км 2

F ΣF

Правый берег

Межприточный участок … Приток … Межприточный участок … Приток … и т.д….

Левый берег

Межприточный участок … Приток … Межприточный участок … Приток … и т.д….

Данные к построению кругового графика распределения площади бассейна реки

Источник

Читайте также: Пруд водохранилище канал определение