Річка як природний об'єкт (стр. 1 из 4)

Відповіді на питання до завдань

Дати визначення річки як природного об’єкту. навести класифікацію річок.

Кожна гідрологічна розробка має починатись з опису місцезнаходження водного об’єкта і його короткої характеристики. Тому, насамперед, потрібно знати, з яких пунктів складається гідрографічний опис. Це такі розділи:

1. Місцезнаходження водного об’єкта.

2. Загальна характеристика водотоку - довжина, густота річкової мережі, розгалуженість, водозбірна площа і її похил.

3. Характеристика долини - ширина, глибина, походження, похил.

4. Характеристика русла - ширина, глибина, похил, звивистість, площа перерізу, гідравлічний радіус.

5. Крутизна, висота, задернованість, залісненість руслових і корінних берегів.

6. Ширина, рослинність, ґрунти, старічні озера заплав.

Крім того, в описі наводяться відомості про внутрішній розподіл стоку, льодовий і термічний режими, твердий стік. Водойми мають свою гідрографічну характеристику. Опис можна зробити, якщо мати уяву про будову елементів гідрографічної мережі.

Річки діляться на головні і притоки.

Головні - впадають в море або озеро.

Притоки - це річки, які впадають в головну річку. Сукупність усіх річок, що впадають в головну річку називається системою. Основні характеристики: довжина всіх річок, густота, розгалуженість, водозбірна площа, басейн, похил.

Густота річкової мережі Г може бути визначена за формулою:

,

де

- довжина усіх річок системи, км;

- водозбірна площа, км².

Розгалуженість - це відношення довжини усіх рукавів русла річки (

) до довжини центрального русла ( ).

Водозбірна площа - це поверхня суші, з якої вода потрапляє в один водоток або водойму.

Басейн - це підземна площа водозбору. Поверхневий водозбір може співпадати, а може і не співпадати з підземним.

Поверхневі водозбори відокремлюються один від одного вододільною лінією.

Похил басейна визначається за формулою:

,

де

- різниця між відмітками верхньої і нижньої точок

басейну, м;

- відстань між точками, м.

Річкова долина - це нешироке, витягнуте в довжину, частіше звивисте заглиблення, яке має загальний похил ложа. Річкові долини ніколи не перетинаються, а, звиваючись, утворюють одну загальну долину. За походженням річкові долини можуть бути ерозійними, тектонічними, вулканічними і льодовиковими. Після утворення процес їх формування здійснюється під впливом руху води (ерозією, транспортуванням і акумуляцією наносів). Поперечний переріз річкової долини зображено на рис.1.

Рис.1. Поперечний переріз долини: 1 - русло; 2 і 3 - руслові і корінні береги; 4 - заплава; 5 - надзаплавна тераса; 6 - вододіл

Русло - це частина долини, де вода тече під час межені.

Заплава - частина долини, яка затоплюється під час повені.

Руслові береги - це береги, в яких вода тече під час межені.

Корінні береги - це круті схили, до яких вода надходить під час повені або паводків.

Надзаплавна тераса - це горизонтальна площадка, яка розташована між заплавою і вододілом. Їх може бути декілька.

Ширина долини звичайно збільшується від верхів’я до гирла річки. Глибина долини рівнинних річок змінюється від десятка до 200-300 м.

Русло в плані найчастіше має звивисту форму, а місце його розташування непостійне в часі. Русло має похил, який визначається за формулою:

,

де

- різниця відміток двох точок по довжині річки , м.

Поперечний переріз русла характеризується площею, середньою глибиною, гідравлічним радіусом. Площа, або живий переріз, це частина русла, яка заповнена на даний час водою. Середня глибина поперечного перерізу визначається за формулою:

,

де

- площа поперечного перерізу, м²;

- ширина річки по урізу води, м.

Гідравлічний радіус

визначається за формулою:

,

де

- змочений периметр, тобто лінія зіткнення води з дном і

русловими берегами. Частіше

приймається рівним .

Навести рівняння водного балансу ділянки суші. Охарактеризувати його складові.

Водний баланс дає уяву про складові частини формування водних ресурсів. Крім того, водно-балансові розрахунки дають можливість визначити невідомі елементи балансу.

Як відомо на всі поверхневі водотоки і водойми приходиться менше 1% прісних вод. Існування їх обумовлено лише кругообігом води в природі. Завдяки кругообігу річкова вода поновлюється в середньому один раз за 16 діб, озерна - за 17 років, водосховищ - за 0,5 року, боліт - за 5 років, атмосферна - за 8 діб, підземна - за 1400 років, гірські льодовики - за 1600 років, полярні - за 9700 років.

Двигуном в кругообігу води є сонячна енергія. Завдяки їй щорічно випаровується 577 тис. км³ води, в тому числі 72 тис. км³ з суші. Водяні пари переносяться повітряними течіями на сушу і, конденсуючись, випадають у вигляді дощу або снігу на землю. Затим ця вода або стікає в моря і океани, або знову випаровується. Це великий кругообіг води в природі. Відсоткове співвідношення між кількістю випаровуваної і стічної води залежить від багатьох чинників: кліматичних, метеорологічних, рельєфу, ґрунту, рослинності, діяльності людини та інших.

Виходячи з великого кругообігу води в природі, можна записати найпростіше рівняння водного балансу:

,

де

- опади; - випаровування; - стік.

Однак, це рівняння справедливе лише для середньо багаторічного періоду. Для конкретних періодів часу воно має записуватися в такому вигляді:

,

де

- вологозапаси, які акумулюються і витрачаються діяльним шаром ґрунту, мм.

Кожен елемент цього рівняння, в свою чергу, складається з ряду окремих частин. Наприклад, опади включають в себе дощ, сніг, конденсацію парів води в ґрунті, росу, іній тощо. Випаровування складається з випаровування з ґрунту, через рослини (транспірацію), з води та листя дерев.

Всяке регулювання є втручання в природу. Однак, втручання обумовлено самим існуванням людини і господарською потребою кожного регіону. При регулюванні треба слідкувати, щоб не порушити екологічну рівновагу на території водного об’єкту. А для цього слід розумітися в прийомах регулювання.

Необхідність регулювання водного балансу обумовлена нерівномірністю випадання опадів в часі і зв’язаним з нею коливанням величин стоку протягом річного і багаторічного періодів. На багатьох річках основна частина стоку припадає на весняні або літньо-осінні місяці. На інші періоди року води залишається дуже мало, а водокористувачі або витрачають воду рівномірно або пік їх водоспоживання припадає на мінімальні витрати води в річках.

Найчастіше регулювання водного балансу здійснюють в інтересах сільського господарства з метою збільшення врожаїв сільськогосподарських культур. Водний баланс регулюється шляхом додавання (зрошення) або віднімання (осушення) певної кількості води. При цьому рівняння водного балансу записується в такій формі:

,

де

- кількість води, якої не вистачає або вона є

надлишковою для утворення оптимального

зволоження ґрунту, мм.

Подача недостатньої та відвід надлишкової води здійснюється за допомогою каналів і дрен, які в різних умовах: ґрунтових, топографічних, зволоження і агротехнічних - закладаються на різну глибину і на різну відстань між ними. Оскільки потреба в додатковій волозі або надлишок її з’являються лише в окремі періоди вегетації сільськогосподарських культур, коли дійсно треба поливати або відводити воду, то в решті часу меліоративна система продовжує виконувати свої функції, наприклад, відводити воду. Це робить від’ємний ефект, тобто, перевисушує ґрунти. Таке явище характерне для розташованих в лісостеповій зоні осушувальних систем. Тому тут рекомендують будувати системи двосторонньої дії, які здатні і відводити залишкову воду і подавати недостатню.