Что называют уклоном реки
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
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:
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.
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:
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:
Уклон реки
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.
13 частей реки (и их характеристики)
Содержание:
В 2019 году исследование, проведенное кафедрой географии Университета Макгилла в Канаде и опубликованное журналом Природа завершился составлением самой точной карты основных рек мира, предлагающей очень интересные данные, например, на Земле 246 рек протяженностью более 1000 километров.
Реки были ключевой частью нашего развития как вида, являясь источником питьевой воды и энергоресурсов, а также важным средством передвижения. К сожалению, наша деятельность в этих экосистемах привела не только к их изменению, но даже к 83% речных позвоночных исчезли с 1970-х годов..
С помощью всех этих данных мы хотим показать, что борьба за сохранение целостности рек планеты имеет важное значение для нее. И поэтому в сегодняшней статье мы поговорим обо всей науке о реках, проанализировав, что именно они и на какие части делятся. Давай пойдем туда.
Что такое река?
Реки Земли составляют так называемую речную экосистему, и, как мы видим, они представляют собой потоки воды, которые циркулируют как естественный поток пресной воды, непрерывно протекающий по каналу, имеющемуся на поверхности Земли.
У каждой реки есть определенный поток, который определяется как количество воды, протекающей через данный участок русла в единицу времени, и что он не постоянен в течение года, а меняется в зависимости от количества осадков, выпадающих в месте его рождения.
Реки не всегда впадают в море, но некоторые могут впадать в озера или другие более крупные реки. В последнем случае рассматриваемая пресноводная система называется притоком. Иногда это может даже закончиться в пустынных районах, где вода теряется из-за испарения или проникновения в землю.
Реки также являются источником жизни, где обитают виды животных и растений, очень отличающиеся от океанов, поскольку они должны быть адаптированы к очень низкой солености, течениям и неровностям. Более 126 000 различных видов рыб, растений, рептилий, моллюсков, млекопитающих и насекомых населяют реки планеты Земля.
Во всяком случае, эти пресноводные системы (включая озера, пруды и ручьи) содержат менее 3,5% всей воды на Земле. Остающийся процент воды, 96,5%, принадлежит морям и океанам.
На какие части делится река?
После этого очень интересного введения и точного понимания того, что такое река, мы теперь более чем готовы проанализировать ее структуру. Как мы хорошо знаем, каждая река делится на верхнее, среднее и нижнее течение, но есть и другие части, которые их формируют. Посмотрим их всех.
1. Водораздел
Водораздел не является частью реки как таковой, но является фундаментальной частью ее зарождения и существования. Это граница между двумя смежными речными бассейнами.. Это может показаться сложным, но объяснение очень простое. Это просто разделительная линия между двумя водоразделами, которая является продолжением суши, на которой выпавшая дождевая вода собирается главной рекой соответствующего бассейна. Проще говоря: водораздел определяет, будет ли дождевая вода частью реки A, реки B или любой другой реки.
2. Рождение
3. Высокий курс
Течение слабое (река все еще небольшая), но скорость высокая, так что это регион, где большая часть явлений эрозии и переноса происходит (Здесь мало отложения), то есть то, что порождает по прошествии тысяч лет образование долин, ущелий или ущелий. Именно в верхнем течении мы находим водопады и пороги, и благодаря этому быстрому течению вода наиболее насыщена кислородом.
4. Торрент
5. Слияние
6. Приток
В слияниях, которые мы только что видели, обычно есть главная река с большим потоком, к которой присоединяется и сливается менее мощная река. Эта меньшая река, которая впадает в большую получает название притока. Река Амазонка имеет более 1000 притоков, 25 из которых имеют длину более 1000 км.
7. Средний курс
8. Пойма
9. Меандр
10. Мертвая рука
11. Низкий курс
12. Дельта
13. Устье
Преимущества эмоционального интеллекта на работе
Элементы рек и течения
Река — водоток значительных размеров, питающийся атмосферными осадками со своего водосбора и имеющий четко выраженное русло.
Русло — выработанное речным потоком ложе, по которому осуществляется сток без затопления поймы.
Речная система — совокупность рек, сливающихся вместе и выносящих свои воды в виде общего потока. Речная система состоит из главной реки и притоков 1-го порядка, из притоков 2-го порядка, впадающих в приток 1-го порядка, и т.д.
Бассейн речной — водосбор реки или речной системы. Бассейном также принято считать определенную часть внутренних водных путей или в целом речную систему (например, бассейны Амурский, Волжский и т.д.). Бассейн Лены составляет 2490 тыс. км², Енисея — 2580, Волги — 1360, Камы — 507, Дона — 422 тыс. км².
Водосбор реки — часть земной поверхности, толща почв и горных пород, откуда вода поступает к водному объекту. Водосборы реки бывают поверхностные и подземные. Иногда водосбор реки называют водосборным бассейном или просто бассейном. Водосбор реки разделен водоразделом (рис.1).
Исток реки — начало реки, т.е. место, с которого появляется постоянное течение воды в реке. Истоком реки может служить родник, болото, озеро или ледник. Часто за начало реки принимается место слияния двух других рек.
Устье — место впадения реки в другую реку, озеро, водохранилище или море. Иногда реки, не имеющие ясно выраженного устья, теряются в песках.
Устьевое взморье — часть прибрежной зоны моря, в которой проявляется влияние речного стока и происходит формирование подводной части дельты. Устьевое взморье могут быть нескольких видов: открытые, закрытые, приглубинные, отмельные.
Дельта — устьевой участок реки, в пределах которого происходит ее деление на водотоки (рис.2). Дельты создаются путем заполнения наносами котловин морских заливов (на р. Дунай) или затопления в результате геологических процессов долин рек (на реках Хатанга, Анабар, Оленек и др.). Дельты рек занимают большие площади (км²): Лены — 28 000, Дуная — 3600, Волги — 15 000, Индигирки — 5000. Обычно Дельты низменны и болотисты, покрыты богатой растительностью. Образуясь в течение многих столетии, они постепенно продвигаются вперед и наступают на море. При каждом половодье Дельты растут, меняют свою форму, расширяются и удлиняются. Например, на р. Дунай длина Дельты ежегодно увеличивается на 4-6 м, на р. Терек — на 100 м, на р. Нева площадь Дельты ежегодно увеличивается на 50 тыс. м² Судоходство в Дельте из-за малых глубин, узости и переменчивости фарватера затруднительно. К примеру Дельта р. Северной Двины имеет много рукавов, но подход к Архангельску осуществляется только по одному рукаву Маймаксе, который мелководен и интенсивно заносится.
Пойма — часть речной долины, сложенная наносами и периодически заливаемая в половодья и паводки (рис.3).
Речная долина, долина реки — пониженная часть земной поверхности, по которой протекает река. У речной долины широкие места чередуются с узкими. Ширина речной долины может достигать десятков километров, а глубина — сотен метров. Речную долину с боков ограничивают коренные берега.
Рукав — часть русла реки, разделившейся на протоки, наибольший из которых по водности является река.
Боковая река — приток главной реки, используемый в полноводный навигационный период для экспедиционного завоза грузов и для движения маломерных судов.
Излучина — изгиб русла реки. Излучины бывают пологими, крутыми, длинными и короткими. В судоводительской практике некоторые Излучины в зависимости от размера и положения называют лукой и коленом.
Лука — длинная и крутая излучина русла вместе с долиной реки, у которой расстояние между началом и концом излучины очень мало по сравнению с длиной.
Коренные берега, кряжи, склоны — участки земной поверхности, ограничивающие с боков речную долину.
Остров — часть суши, окруженная водой. Верхнюю часть острова по течению реки называют приверхом, нижнюю — ухвостьем.
Ходовой берег — берег, вблизи которого проходит судовой ход.
Яр — невысокий обрывистый, как правило, вогнутый пойменный берег русла реки (рис.4). На криволинейных участках русла возникают поперечные течения, направленные у поверхности под утлом к вогнутому берегу, а у дна — в сторону выпуклого. Дойдя до берега, поверхностные струи поворачивают к дну и размывают его. Донные поперечные течения захватывают продукты размыва и переносят их к выпуклому берегу, где из-за небольшой продольной скорости потока происходит отложение насосов. Этот процесс приводит к тому, что глубины у вогнутого берега наибольшие, а у выпуклого — наименьшие. Яр имеет два плеча: верхнее и нижнее. Плечи, определяя начало и конец яра, совпадают с началом и концом его размыва, а также с устойчивыми большими глубинами, где преимущественно проходит судовой ход.
Фарватер — безопасный в навигационном отношении проход по водному пути, характеризующийся достаточными глубинами и отсутствием препятствий для судоходства.
Урез воды — линия пересечения поверхности воды с берегом.
Старица — водоем в пойме реки, удлиненный в плане, постепенно заиливающийся, возникший в результате отчленения участка речного русла при спрямлении излучины путем прорыва перешейка петли или разработки спрямляющей протоки.
Водный режим — изменение во времени уровней, расходов и объемов воды в водоемах и грунтах. В водном режиме рек наблюдается несколько характерных фаз, повторяющихся из года в год и обусловливаемых видом питания реки (половодье, паводок и межень).
Межень — фаза водного режима реки, ежегодно повторяющаяся в одни и те же сезоны, характеризующаяся малой водностью, длительным стоянием низкого уровня воды, который возникает вследствие уменьшения питания реки.
Мелководье — малые глубины в период низкого уровня воды.
Уровень воды — высота поверхности воды в водном объекте над условной горизонтальной плоскостью сравнения (рис.5). Наиболее важными являются следующие уровни воды: естественный — уровень в водотоках и водоемах в их естественном состоянии, т.е. не подверженный влиянию гидротехнических сооружений; мертвого объема — наинизший уровень, до которого допускается опорожнение водохранилища; наинизший судоходный (НСУ) — условно низкий (меженный) уровень с заданной обеспеченностью гарантированной глубины судового хода в естественных условиях (с учетом возможного дноуглубления); нормальный подпорный (НПУ) — наивысший подпорный уровень, который может поддерживаться при нормальных условиях эксплуатации гидротехнических сооружений; подпорный (ПУ) — уровень, образующийся в водотоке или водохранилище в результате подпора; подпорный (ПУ) — условно низкий уровень с заданной обеспеченностью, где под обеспеченностью понимается продолжительность периода (в процентах), когда уровень воды был выше или соответствовал данной его отметке, (от ПУ показываются значения глубин на навигационных картах рек, сообщается высота ферм в пролетах мостов, устанавливается гарантированная глубина; ПУ устанавливают на основании многолетних наблюдений так, чтобы время меньшего уровня воды составляло не более 10 % продолжительности навигации на реках с неразвитым судоходством и до 3% на реках с развитым; высота ПУ приводится в предисловии к навигационным картам); рабочий (РУ) — уровень в момент его измерения; расчетный судоходный (РСУ) — судоходный уровень, определяемый расчетом, от которого отсчитывают надводную высоту подмостового габарита; срезочный — условный уровень, к которому приводят глубины, измеренные при различных рабочих уровнях воды; форсированный подпорный (ФПУ) — уровень выше нормального, временно допускаемый в чрезвычайных условиях эксплуатации гидротехнических сооружений.
Уклон поверхности воды — отношение падения уровня воды на данном участке реки к длине этого участка. Здесь падение уровня воды — разность между отметками в двух пунктах, расположенных вдоль реки в начале и конце данного участка (рис.6). Падение также может характеризоваться величиной (обычно в сантиметрах), приходящейся на 1 км длины участка реки. Например, среднее падение р. Оби на 1 км равно 4 см. Уклон выражается безразмерной величиной (десятичной дробью): I = (H1-H2)/L — Меженные уклоны Волги у Нижнего Новгорода равны 0,00007, Северной Двины у Березников — 0,00003, Енисея у Красноярска — 0,00002 и т.д.
Значения продольных уклонов поверхности воды в реках зависят от высоты уровня воды, вида продольного профиля реки, плановых очертаний русла и т.д. При низких уровнях воды У.п.в. меньше, причем, как правило, он на плесах меньше, чем на перекатах. При увеличении расхода и подъеме уровня уклона поверхности воды на плесах увеличиваются, а на перекатах уменьшаются. При дальнейшем повышении уровня уклона поверхности воды на плесах и перекатах могут сравняться. При еще большем повышении уровня уклона поверхности воды на плесах увеличиваются, а на перекатах уменьшаются. После выхода воды из русла и разлива ее по пойме уклоны поверхности воды будут зависеть от очертаний речной долины в плане: там, где долина уже, поверхностный уклон поверхности воды больше; там, где долина расширяется, — меньше. Скорость течения воды в реке зависит от продольного уклона поверхности воды: чем больше уклон поверхности воды, тем больше скорость течения, и наоборот. Поэтому в межень скорость течения на перекатах больше, чем на плесах, а в половодье наоборот. Поверхность воды в реке имеет и поперечные уклоны поверхности воды, возникающие на закруглениях русла, при резких подъемах и спадах воды, а также вследствие вращения Земли.
Водоем — скопление больших масс воды в понижениях земной поверхности (пруд, озеро, водохранилище).
Озеро — естественный водоем с замедленным водообменом.
Водохранилище — искусственный водоем, образованный водонапорным сооружением на водотоке с целью хранения воды и регулирования стока. В. используются для поддержания водного режима реки или канала, водоснабжения, орошения, работы гидроэлектростанций и обеспечения благоприятных условии для судоходства. В зависимости от конкретного ветроволнового режима на водохранилище различают зоны озерную, речную и зону выклинивания подпора.
Озерно-речная зона водохранилища — часть водохранилища, расположенная между озерной и речной зонами. Относительно большие глубины на озерно-речной зоне водохранилища сохраняются только при нормальном подпорном уровне (НПУ). При сработке водохранилища глубины над затопленной поймой небольшие, поэтому судовые ходы над ней закрывают, волнение ослабленное, наблюдаются относительно сильные течения. Условия плавания в зерно-речной зоне водохранилища приближаются к речным.
Речная зона водохранилища — наиболее отдаленная от плотины часть водохранилища, постоянно находится в подпоре, однако вода заполняет лишь меженное русло, не выходя на пойму. Здесь имеется течение, под действием которого происходят деформации русла реки.
Канал — искусственный открытый водовод в земляной выемке или насыпи (рис.7). По назначению каналы разделяют на соединительные, обходные и подходные. Соединительные каналы служат для соединения водным путем рек различных бассейнов, а также для соединения рек, озер и морей (например, каналы им. Москвы, Волго-Донской, Беломорско-Балтийский). Обходные каналы предназначены для обхода судами озер, на которых бывают сильные штормы, а также центральных частей больших городов (Приладожские, Прионежские и др.). Подходные каналы служат для подхода судов к портам, населенным пунктам и промышленным предприятиям, находящимся в стороне от основного судового хода (например, каналы в Архангельске, Санкт-Петербурге и др.).
По способу питания каналы бывают самотечные (вода поступает непосредственно из реки или озера и сама распространяется по всему каналу) и с искусственным питанием (вода из источника насосами накачивается в водораздельный бьеф, откуда стекает самотеком).
К гидротехническим сооружениям, необходимым для эксплуатации каналов, относятся в основном судоходные шлюзы, аварийно-ремонтные заградительные ворота, водосбросы и водоспуски. Скорость судов на каналах ограничена и не превышает 10-15 км/ч. Сбрасывание мусора и отходов в каналах запрещается. Отдача якорей возможна лишь в отведенных местах, пользование лотами и цепями-волокушами не разрешается.
Канал морской — искусственное углубление в морском дне для прохода судов к портам, обозначенное навигационными знаками. Такими каналами являются Архангельский (рукав дельты), Днепро-Бугский (бар). Херсонский (лиман, рукав и река), Волго-Каспийский (рукав дельты), Ленинградский, Мариупольский, Калининградский (морской залив).
Условное течение — течение на озерах и каналах, где практически нет течения или оно незначительно, принимаемое условно. О нем делается оповещение в лоциях, навигационных картах и местных правилах плавания.