Извилистость (меандрирование) рек и морфометрические характеристики

Река в плане имеет извилистую форму, кот. в основном определяется ее водным режимом, почвами и геологией речной долины.

Различают 2 вида извилистости рек: Орографическая и гидрографическая.

Орографич. извилистость обусловлена рельефом местности и различной твердостью пород, слагающих дно и берега долины, т.е орографич. извилистость возникает из-за приспособления потока к извилинам долины в коренных пород. Гидрогр. или эрозионная извилистость возникает из-за размывающей деят. потока, т.е боковой эрозии. Формирование извилин в плане под влиянием размыва потока называется меандрированием, а сами извилины – меандрами.

Меандры – подвижные образования, меняющие свою форму и перемещающиеся в простр. Если в прямолинейном русле появляется камень, валун, то река стремится обойти препятствие, из-за чего формируется маленький изгиб. Он развивается дальше, пока не превратится в извилину.

Последовательн. развится меандров по М.А. Великанову.

10,16

По М.А Великанову:

1. прямолинейное русло

2. поток обтекает препятствие

3. По мере размыва вогнутого берега образовавшиеся извилины трансформируются в петли. При их образовании длина потока увеличивается. Наконец в половодье вода стремится сократить себе путь. Постепенно она прокладывает себе новое русло, а на месте старого образуется старица.

4.

5.

Морфологические характеристики

К ним относятся длина реки, протяженность речной сети, извилистость рек и густота речной сети.

Длина реки – расстояние от истока до устья реки вдоль русла. Она выражается в км с округлением до целого км. В тех случаях, когда исследуются водотоки длиной менее 10км, идет округление до 0,1 км.

Протяженность речн. сети – сумма длин всех водн. потоков речной системы. Она выражается в км.

Извилистость реки выражается коэфф. извилистости, являющимся отношением длины реки к длине прямой линии, соединяющей исток и устье.

Коэфф. извилистости – величина безразмерная.

р. Пьяна – приток р. Суры.

Густота речной сети – отношение протяженности речной сети к площади бассейна:

Продольный профиль реки – это кривая, показывающая изменение высота дна и поверхности воды от истока до устья реки. Все высоты отсчитываются от одной условной плоскости, например уровня моря. Главными факторами, опред. выработку продольного профиля, явл. характер слагающих долину г.п, водность реки, уклон речной долины. На графике продольн. профиля по гориз. оси откладыв. расстояния от устья в % или км. По вертик. оси откладываются высоты в % от общего падения реки или в абсолютн. единицах в м над уровнем моря.

Разность отметок дна на каком – либо участке есть падение реки.

Важнейшей характеристикой является не падение, а уклон водной пов. Именно это величина используется в гидрологических расчетах для оценки водности реки.

- Формула Шези.

Средние уклоны рек (‰ – промили)

Р. Обь	0,04
Р. Волга	0,07
Р. Сев. Двина	0,07
Р. Дон	0,09
Р. Днепр и р. Амур	0,11
Ангара	0,21
Енисей	0,37
Кубань	1,46
Терек (в Кавказе)	4,74
Зеравшан	6,20

Типы продольных профилей.

1. Продольный профиль большинства рек непрерывно изменяется под влиянием разных факторов. Русло реки с течением времени стремится занять наиболее низкое положение, а уклоны по длине-распределиться так, чтобы не происходило намыва дна и материал перемещался вниз по течению. Такому состоянию реки соответствует плавно вогнуты профиль или профиль равновесия. Он встречается в осн. на равнинных реках с легко размываемыми породами, но может быть в горах. Плавно вогн. профиль характ. тем, что уклон в истоке больше, чем уклон в устье.

2. Прямолинейный профиль. Он характ. равномерными уклонами по всей длине. Он набл. у малых рек, но есть и у крупных (р. Кама).

3. Сбрособый или выпуклый. Уклоны увеличиваются от истока к устью. Встречается редко.

4. Ступенчатый. Характ. руким излинением уклонов по длине реки. Перегибы профиля приурочены к местам измения базиса эрозии, впадения притоков, а также в местах трудноразмываемых пород, где образуются пороги и водопады.

Речной бассейн – часть суши, на кот. располагается речная система, ограниченная линией водораздела. Бассейны крупной реки предст. собой сумму вложенных бассейнов.

Речной водосбор – часть земн. пов. и прилегающих к ней толщу почв грунтов, откуда река получает свое питание. Речн. бассейн отличается от речного водосбора, т.к речн. бассейн – только надземная часть. Каждая река имеет подземной водосбор. Речн. бассейны в плане имеют различную форму, кот. Б.А. Апполов объединил в 5 типов, каждому из которых соотв. свой собственный суточн. ход водности и суточный гидрограф.

1. Водосбора (бассейны), развитые в верхней части

2. бассейны, развитые в средн. части

3. бассейны, развитые в нижн части.

4. равномерно-развитые бассейны

5. бассейны, развитые в верхн. и нижн. части

10,23

1. Площадь бассейна (км²) – территория, ограниченная линией водораздела. Обозначается буквой А.

2. Длина линии водораздела (L, км). Это полоса, которая располагается на самых выс. точках местности.

3. Коэффициент развития линии водораздела – отношение длины линии водораздела к длине окружности круга, площадь кот. равна площади речного бассейна.

После преобразований:

4. Длина бассейна – расстояние от устья до наиболее удаленной точки на линии водораздела. Она может быть ломаной линией.

5. Ширина бассейна (B). Различают среднюю и наибольшую ширину бассейна.

В_наиб. – наиб. перпендикуляр к длине бассейна. На схеме шуем самое широкое место, проводим перпенд. к длине бассейни. Его длина - В_наиб.:

6. Коэфф. ассимметрии: отношение разности площади левобережья и правобережья к их сумме:

7. Средняя высота водосбора. Для этого нужна карта с отметками высот.

Сначала определяют площади между горизонталями и умножают на значения горизонталей:

8. Средний уклон бассейна

l- длина горизонтали

h-пересечение горизонтали

9. Типсографическая кривая. Это линия, кот. показывает, какая часть бассейна в км² или % расположена выше заданной отметки местности. Она строится с использованием гипсометрической карты. Прежде всего в коорд. осях откладыв. площади, заключенные между горизонталями.

Гипсогр. кривая показывает какая высота над H₁,Н₂,Н₃ и т.д.

10. Густота речн. сети:

ПИТАНИЕ РЕК.

Это совокупность климатических и физико-географических факторов, обусловливающих водоносность рек. Питание рек тесно связано с зональными излияниями климата, атм. осадками, испарение, физ-геогр. особенностями бассейна и определяется ими довольно полно. Реки – продукт климата. В бассейне р. Онеги (лесная зона) и р. Оки (лесостепь) выпадает одинаковое кол-во осадков (500-550 мм/год), но величины речн. стока в бассейне р. Онеги – 300-350 мм/год, а в верховьях Оки – 100-150 мм/год. Причиной этого явл. различн. физ-геогр. условия испарения. Они более благоприятны в лесостепи, поэтому большее кол-во выпавших осадков идет на испарение. Благопр. усл. для испарения кладыв. из более выс. t^o воздуха, меньшей лесистости, различия почв. грунтов и др. факторов.

На сток и питание влияют кол-во и распредение осадков на водосборе, температурный режим, испарение, интенс. выпадения осадков, их вид, распределении в бассейне и во времени на фоне общих физ.-геогр. св-в ландшафта определяют особенности питания рек. В питании рек принимают участие воды на пов. земли, а также фильтрующиеся в грунты и образующих подз. воды.

Дождевое питание реки получают от жидких осадков. Реки наиболее быстро реагируют именно на жидкие осадки. Дождевая влага, попадая на пов. Земли, сначала смачивает ее, затем заполняет углубления микрорельефа, просачивается в почву и стекает в реки. Для многих крупных рек мира, протекающих в экв., субэкв., тропич., субтропич. и частично в умеренных поясах дождев. питание явл. главенствующим. Крупнейшие реки мира имеют питание от дождей. р. Амур с Ишлкой и Аргунью, с притоками Зея и Бурея на 65% питается за счет летних дождей. Остальное приходится на снег и грунт. воды.

Для стока рек наибольшее значение имеют ливни, т.е дожди, большой интенс. Возникновение ливней связано с циклонами. Далеко не каждый ливень приводит к образованию стока. Необх., чтобы большая часть воды не успевала просачиваться в Землю и затрачиваться на испарение.

Снеговое питание имеет большое знач., когда в холодное время скапливается достаточное кол-во тв. осадков. В чистом виде он нигде не встречается. Реки Севера Сибири и Сев. Канады 9-10 мес. покрыты льдом, поэтому у них преим. снеговое питание. Снегов. питание имеют реки умеренного клим. пояса. Крупнейшие реки Европейской равнины: Волга, Сев. Двина, Днепр, Дон имеют преимущественно снеговое питание. Реки Вост. Европы обладают и подз. питанием, но снеговое для них ведущее. Питание крупных рек, текущим по разл. прир. зонам, меняется по длине реки: в лесн. и лесостепной зоне преобл. снеговое питание, в степи ↑ доля дождев. питания. Реки Центр. Черноземья предст. Доном и его притоками, также притоками Волги и Днепра. Они имеют преимущественно снеговое питание, но современный климатический период с глобальным потеплением и региональным увеличением t^о воздуха и увлажн. ведет к сокращению доли снегового питания.

В наст. время увеличивается доля подз. питания за счет сокращения пов. весеннего снегового пит. Подземн. питание – один из видов питания, кот. имеют практич. все реки в больших и средних размеров в межень. Река, углубляясь в Земную кору, прорезает различные водоносные горизонты подземных вод. Поступление воды из отдельных водоносных горизонтов, дренируемых речн. долиной, зависит от условий их залегания, питания их на водосборе и положение места разгрузки по отношению к уровню воды в реке. С точки зрения анализа формирования пов. вод интересен характер взаимодействия речных и подземных вод, кот. определяется взаимным расположением речных вод, водоносных горизонтов и глубины вреза речн. русел. Чем большие глубина вреза, тем больше река прорезает водоносных горизонтов, тем больше река прорезает водоносных горизонтов, тем обильнее и устойчивее подз. питание и тем теснее гидравл. связь подз. и пов. вод.

Реки, имеющие чисто подз. питание преобл. на п-ове Камчатка. Зимой они не замерзают. Это также реки в карстовых пустотах. В целом подз. питание предст. собой устойчивую стабильную часть общего питания рек и является одним из важнейших видов питания. В Центр. Черноземье от 38 до 52 % сост. подземное питание. Это соотношение изменилось в современный клим. период.

Ледниковое питание в целом невелико. На Земле оно сост. меньше 1%. На долю ледник. питания в России приходится 0,6% из общего речного стока. Эта доля может существенно изм. от 10-15 % для крупных рек и 40-60% для малых рек поблизости от ледника. Основные области распространения ледниковых рек сосредоточены на Новой Земле, Сев. Земле, на Камчатке, Сев. Кавказе, Алтае, Саянах. Ледники как аккумуляторы больших запасов воды в сочетании с высокогорн. снегами обеспечивают длин. половодье (3-6 мес.). Оно может иметь несколько пиков, первый из кот. соответств. таянию снега и льда. У рек с этим питанием ярко выражен суточн. ход. Примеры: р. Авача, Паратунка.

Смешанн. питании имеют реки, из кот. доля каждого из вышеназванных видов питания не превышает 50%.