Заболоченность речных бассейнов

В табл. 1 приводятся сведения о заболоченности бассейнов некоторых рек; эти данные показывают, что болота в бассейнах отдельных водотоков (Онега, Припять, Обь и др.) занимают до 20% и более от общей их площади.

Заболоченность бассейнов, % Припять Онега
Обь
Печора
Свирь
Мезень
Западная Двина
Днепр
Лопать
Нева
Амур
Северная Двина
Неман
Лена
Енисей
Волга
Кама
Колыма
Ока
Южный Буг
Дон
Днестр 28,9
25,0
26,0
20,3
18,4
17,6
15,7
15,3
12,7
12,4
12,3
8,5
6,1
5,1
4,8
3,8
3,4
3,1
2,2
2,1
1,9

По запасам торфа Россия занимает первое место в мире. Распространение болот подчинено определенной закономерности. Эта закономерность теснейшим образом связана с соотношением элементов водного баланса. Чем больше выпадает осадков и чем меньше потери их на испарение, тем больше, заболоченность. Отсюда, следовательно, можно сделать вывод, что распространение болот должно быть подчинено определенной климатической зональности. Этого, однако, недостаточно. Помимо большого количества осадков и малых потерь на испарение, для образования болот необходимы и другие условия. В целом же развитию болот будет благоприятствовать равнинный рельеф, характеризующийся малыми уклонами, слабая дренированность поверхности водотоками, наличие труднопроницаемых грунтов. Наоборот, условия, благоприятные для стока поверхностных вод или их фильтрации в грунт, даже при резком преобладании осадков над испарением не могут вызвать процессов заболачивания и последующего возникновения болот.

Источник

Коэффициенты густоты речной сети

(12)

å l — длинн всех поверхностных водотоков, в том числе и главной реки, км;

F — площадь бассейна, км 2 .

Падение реки — разность высот уровенной поверхности воды в двух точках, расположенных на некотором расстоянии вдоль реки

где H_i и H_{i+1 —} высотные отметки дна или поверхности воды в начале и конце участка, м

Течение каждой реки можно разделить на исток, верхнее, среднее, нижнее и устье.

Истокомназывается место на земной поверхности, где русло реки приобретает отчетливо выраженные очертания и где в нем наблюдается течение.

В верхнем течении река обычно отличается большим уклонами и в соответствии с этим большими скоростями.

В средней части течения уклоны водной поверхности и скорости течения уменьшаются, водность возрастает, эррозионная деятельность потока ослабевае.

В нижнем течении происходит по приимуществу аккумуляция продуктов размыва, поступающих из верхней части речного бассейн.

Место, где река впадает в другую реку, озеро или море, называется устьем реки.

Реки обычно протекают в узких вытянутых пониженных формах рельефа называемых долинами (рис. 2) Элементами долины являются: дно или ложе долины, тальвег, русло реки, пойма, склоны долины, террасы и бровка. Дно или ложе долины — наиболее пониженная часть ее. Тальвег — непрерывная извилистая линия, соединяющая наиболее глубокие точки дна долины.

Часть дна долины, заливаемая высокими речными водами, называется поймой. Пойма представляет собой нижнюю, или первую террасу. Горизонтальные площадки в склонах долины называются террасами. Линия сопряжения склонов долины с поверхностью прилегающей местности называется бровкой. (рис. 2)

Разность высот двух каких — либо точек водной поверхности по длине реки называется падением реки. Отношение величины падения к длине данного участка называется уклономi реки.

Падение выражается обычно в метрах на 1 км; уклон же представляет собой величину безразмерную и выражается в виде десятичной дроби, иногда в промилле (т.е. тысячных долях) и процентах. Переход от дроби к промилле получают умножением на 1000, а к процентам — на 100. Промилле обозначают %_о. Так, I = 0.003 = 0.3 % = 3 %_{о .}

Рис.2. Схематический поперечный разрез речной долины.

Для суждения о ряде гидрологических свойств бассейна важно знать климатические особенности бассейна. Главными климатическими элементами являются: количество атмосферных осадков, мощность снежного покрова и запас воды в нем, интенсивность дождей, температура и недостаток насыщения влагой воздуха.

На водный режим рек оказывает большое влияние озерность , лесистость и заболоченность. Озерностью бассейна, или коэффициентом озерности, называется отношение площади, занятой озерами в пределах данного бассейна, ко всей его площади. Таким образом Коз = fоз/F , где fоз — площадь зеркала всех озер; F — площадь бассейна. Коэффициентом заболоченности называется отношение площади, занятой болотами в бассейне, ко всей его площади, т. е. Кзаб = fб/ F, где fб— площадь болот. Аналогичным образом коэффициентом лесистости называется отношение площади, покрытой лесами, к площади бассейна, т. е. Клес = fл / F , где fл — площадь занятости лесами.

Рис.3. Схема водного баланса речного бассейна

R-полный речной сток; Х-осадки; Y-поверхностный сток; U-подземный сток; W-увлажнение почвы; Е-суммарное испарение; V-водообмены

Уравнение водного баланса речных бассейнов (по М.И. Львовичу) (рис. 3) состоит из следующих:

Х = У +U+Е ; W = X — У = U + E(14)

где Х — осадки; У — поверхностный сток; U — подземный сток; Е — суммарное испарение; W — валовое увлажнение территории.

Источник

Лекции для студентов

Тема 6. Гидрология рек — Физико-географические характеристики бассейна

Физико-географические характеристики бассейна (геогра­фическое положение, климат, геологическое строение, почва, рас­тительность и рельеф) оказывают существенное влияние на про­цессы стока. Поэтому при исследовании реки и режима ее стока необходимо детальное их изучение.

В настоящем разделе приводится краткое пояснение применяю­щихся понятий и в отдельных случаях рассматривается влияние их на режим рек.

Более подробное изложение взаимосвязи режима вод суши с физико-географическими факторами дается в дальнейшем при рассмотрении различных элементов режима.

Географическое положение бассейна определяется географиче­скими координатами (широта и долгота), между которыми он на­ходится. Общее, но достаточно ясное представление о географиче­ском положении бассейна дает указание о его расположении по отношению к бассейнам других рек, горных хребтов и т. д.

Климатические (метеорологические) условия являются в боль­шинстве случаев решающими факторами, определяющими водный режим водоема. Из метеорологических факторов главнейшими в смысле влияния их на сток являются количество осадков, ха­рактер их выпадения, температура воздуха и дефицит влажности воздуха.

Геологическое строение и почвы бассейна определяют характер и размер подземного питания рек, потери осадков на просачива­ние, появление заболоченных пространств и пр. При исследовании малых бассейнов желательно геологическое строение и почвы оха­рактеризовать на основании специальных исследований.

Рельеф, влияя на количество, характер выпадения и распреде­ление осадков по территории бассейна, температуру воздуха и ус­ловия протекания воды по земной поверхности, является существенным фактором, опреде­ляющим водность рек и характер их режима. По­этому данные о рельефе имеют весьма важное значение в выяснении об­щих условий стока.

Растительный покров бассейна обычно харак­теризуется сведениями об основных видах расти­тельности, распространен­ной в пределах водосбора с указанием размеров за­нимаемых ими площа­дей. Важно знать, где расположены лесные мас­сивы (в верхней, средней или нижней частях водо­сбора, на водоразделах или в долине реки), иметь характеристику сельско­хозяйственного освоения территории водосбора (размеры пахотных угодий) и т. д. Количественной характеристикой степени залесенности речных бассейнов является коэффициент лесистости, пред­ставляющий собой отношение площади лесов, расположенных в бассейне, к общей площади бассейна. Указанный коэффициент может вычисляться как для водосбора в целом, так и для отдель­ных створов, например, по которым имеются данные о стоке реки. Коэффициент лесистости выражается или в процентах, или в до­лях единицы.

Озерность, заболоченность, распределение вечной мерзлоты и наличие ледников должны быть учтены достаточно полно по имею­щимся материалам или на основании специальных исследований.

В частности, важно установить так называемые коэффициенты озерности и заболоченности, представляющие собой соответственно отношение площади, занятой озерами или болотами, к общей пло­щади речного бассейна.

В условиях горных водосборов водность реки существенно из­меняется по высоте. Это изменение водности можно характеризо­вать гидрографической кривой бассейна. Она ана­логична гипсографической кривой, характеризующей нарастание по высоте площади бассейна. Гидрографическая кривая, кривая связи стока с высотой и гипсографическая кривая являются основ­ными характеристиками, наглядно иллюстрирующими распределе­ние среднего стока по площади и высотным зонам бассейна.

Источник

Коэффициенты густоты речной сети

Где , — сумма длинн соответственно левобережных и правобережных притоков.

(12)

å l — длинн всех поверхностных водотоков, в том числе и главной реки, км;

F — площадь бассейна, км 2 .

Падение реки — разность высот уровенной поверхности воды в двух точках, расположенных на некотором расстоянии вдоль реки

где DH = H_i — H_i+1 (13)

где H_i и H_{i+1 —} высотные отметки дна или поверхности воды в начале и конце участка, м

Течение каждой реки можно разделить на исток, верхнее, среднее, нижнее и устье.

Истокомназывается место на земной поверхности, где русло реки приобретает отчетливо выраженные очертания и где в нем наблюдается течение.

В верхнем течении река обычно отличается большим уклонами и в соответствии с этим большими скоростями.

В средней части течения уклоны водной поверхности и скорости течения уменьшаются, водность возрастает, эррозионная деятельность потока ослабевае.

В нижнем течении происходит по приимуществу аккумуляция продуктов размыва, поступающих из верхней части речного бассейн.

Место, где река впадает в другую реку, озеро или море, называется устьем реки.

Реки обычно протекают в узких вытянутых пониженных формах рельефа называемых долинами (рис. 2) Элементами долины являются: дно или ложе долины, тальвег, русло реки, пойма, склоны долины, террасы и бровка. Дно или ложе долины — наиболее пониженная часть ее. Тальвег — непрерывная извилистая линия, соединяющая наиболее глубокие точки дна долины.

Часть дна долины, заливаемая высокими речными водами, называется поймой. Пойма представляет собой нижнюю, или первую террасу. Горизонтальные площадки в склонах долины называются террасами. Линия сопряжения склонов долины с поверхностью прилегающей местности называется бровкой. (рис. 2)

Разность высот двух каких — либо точек водной поверхности по длине реки называется падением реки. Отношение величины падения к длине данного участка называется уклономi реки.

Падение выражается обычно в метрах на 1 км; уклон же представляет собой величину безразмерную и выражается в виде десятичной дроби, иногда в промилле (т.е. тысячных долях) и процентах. Переход от дроби к промилле получают умножением на 1000, а к процентам — на 100. Промилле обозначают %_о. Так, I = 0.003 = 0.3 % = 3 %_{о .}

Рис.2. Схематический поперечный разрез речной долины.

Для суждения о ряде гидрологических свойств бассейна важно знать климатические особенности бассейна. Главными климатическими элементами являются: количество атмосферных осадков, мощность снежного покрова и запас воды в нем, интенсивность дождей, температура и недостаток насыщения влагой воздуха.

На водный режим рек оказывает большое влияние озерность , лесистость и заболоченность. Озерностью бассейна, или коэффициентом озерности, называется отношение площади, занятой озерами в пределах данного бассейна, ко всей его площади. Таким образом Коз = fоз/F , где fоз — площадь зеркала всех озер; F — площадь бассейна. Коэффициентом заболоченности называется отношение площади, занятой болотами в бассейне, ко всей его площади, т. е. Кзаб = fб/ F, где fб— площадь болот. Аналогичным образом коэффициентом лесистости называется отношение площади, покрытой лесами, к площади бассейна, т. е. Клес = fл / F , где fл — площадь занятости лесами.

Рис.3. Схема водного баланса речного бассейна

R-полный речной сток; Х-осадки; Y-поверхностный сток; U-подземный сток; W-увлажнение почвы; Е-суммарное испарение; V-водообмены

Уравнение водного баланса речных бассейнов (по М.И. Львовичу) (рис. 3) состоит из следующих:

Х = У +U+Е ; W = X — У = U + E(14)

где Х — осадки; У — поверхностный сток; U — подземный сток; Е — суммарное испарение; W — валовое увлажнение территории.

Источник

Гидрология рек

2.1 Река и речная система. Характеристики реки и ее бассейна.

Река– это водоток, имеющий течение в продолжении большей части года, получающий питание со своего водосбора и имеющий четко выраженное русло, сформированное самим водотоком. Родник, дающий начало реки, или выход речного потока из озера, болота, ледника – исток реки. Место (створ) впадения реки в другую реку или приемный водоем (море, озеро) – устье реки. На крупных реках выделяют верхнее, среднее и нижнее течение.

Основные морфометрические характеристики (параметры формы) реки в целом – ее длина и площадь водосбора (бассейна).

Водосбор реки – часть земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда данная река получает свое питание. Бассейн реки — это часть суши, по которой протекает данная река со всеми ее притоками, включая временные водотоки, и ограниченная водоразделом. Бессточные территории внутри бассейна в водосбор не входят. В районах достаточного увлажнения водосбор и бассейн, как правило, совпадают.

Совокупность последовательно сливающихся ручьев, речек и рек, образующих все более крупные водотоки, называют речной системой(речной сетью). В речной системе можно выделить главную реку, впадающую в море или бессточное озеро, и последовательность притоков различного порядка.

Густота речной сети определяется как отношение длины рек l на площади к этой площади (площади бассейна) F: .

По площади бассейна реки подразделяют:

большие – F>50000 км;

средние – F=2000-50000 км;

— озерность бассейна, выражаемая коэффициентом озерности — , где — площадь зеркала озер;

— заболоченность бассейна, выражаемая коэффициентом заболоченности — .

К морфометрическим характеристикам бассейнов относятся параметры формы речного водосбора (бассейна): площадь, длина, наибольшая и средняя ширина, средняя высота. средний уклон поверхности, коэффициент асимметрии.

Речные долины – это относительно узкие углубления земной поверхности, образованные в результате тектонических деформаций и деятельности ледников, а также последующего формирования под действием непрерывно текущей воды.

Элементы речной долины:

русло – наиболее низкая часть долины, занятая рекой в маловодные периоды года;

пойма – часть долины, заливаемая при самом высоком уровне воды;

надпойменные террасы – относительно плоские участки долины, представляющие собой остатки пойм на предшествующих этапах развития долины;

коренные берега – склоны долины выше самой высокой террасы.

Русло и пойма образуют дно долины, террасы и коренные берега — склоны долины.Высота поймы, террас, коренных берегов – превышение их бровок над уровнем воды в маловодный период года.

Основное различие между руслом реки и поймой в том, что границы русла реки четко определяются берегами и бровками русла. Пойма не имеет таких четких границ на склонах долины, так как высота паводков и половодьев постоянно меняется.

Типы долин по генезису – тектонические, ледниковые, эрозионные; по форме поперечного профиля — каньоны, ущелья, V-образные, корытообразные (троги), трапециевидные, ящикообразные.

Продольный профиль реки – график изменения отметок водной поверхности и дна по длине реки.

Падение реки – разность отметок водной поверхности или дна () на каком либо участке реки. Полное падение — разность отметок водной поверхности или дна между истоком и устьем реки. Уклон реки (I) – отношение падения реки на участке к его длине, выражается в долях единицы или промиллях (‰). Для средних по размеру равнинных рек, как правило, I

Источник