Что такое водность реки какие показатели ее характеризуют география 8

Характеристики водности рек

Введение

Значение гидрологии, гидрометрии и регулирования стока определяется главными задачами водного хозяйства как отрасли науки и техники, охватывающей учет, изучение, использование, охрану водных ресурсов, а также борьбу с вредным действием вод.

Гидрология — это наука, изучающая гидросферу, включая океаны и моря, реки, озера, болота, почвенные и грунтовые воды, снег и ледники, влагу атмосферы, а также ее свойства и протекающие в ней процессы и явления во взаимосвязи с атмосферой, литосферой (земной корой) и биосферой.

Вода — основная среда, обеспечивающая обмен веществ и развитие организмов. С древнейших времен жизнь человека и развитие культуры связаны с водой. Она широко используется в промышленности, энергетике, сельском и рыбном хозяйстве, в медицине и т.д. Вода — объект изучения физики, химии, механики и других наук.

Гидрология тесно связана с метеорологией — наукой об атмосфере и происходящих в ней процессах, и в первую очередь с той ее частью, которая исследует влагооборот и испарение с поверхности воды. Взаимосвязь гидросферы с литосферой наиболее отчетливо проявляется в процессах формирования земной поверхности под влиянием деятельности воды. В свою очередь, рельеф земной поверхности оказывает существенное влияние на образование водных потоков. Поэтому гидрология имеет много общего с геоморфологией — наукой, изучающей закономерности возникновения и развития форм земной поверхности.

Раздел гидрологии, изучающий поверхностные воды, называется гидрологией суши или континентальной гидрологией. Раздел гидрологии по изучению воды океанов и морей называют гидрологией океанов и морей или океанологией.

Гидрология грунтовых (подземных) вод называется гидрогеологией. В гидрологию входят те разделы гидрогеологии, которые изучают взаимодействие поверхностных и подземных вод, питание рек грунтовыми водами и др. Разделы гидрогеологии, изучающие способы поиска и добычи грунтовых вод, их взаимодействие с горными породами, относят к геологии.

Различают гидрологию рек (речная гидрология, или потамология), озер (лимнология), болот (тельматология), водохранилищ, ледников (гляциология). Речная гидрология и речная гидравлика, изучающие движение воды в речных руслах и их формирование, дополняют друг друга. Речную гидравлику можно рассматривать как раздел гидрологии суши и как раздел гидравлики.

Гидрология, занимающаяся решение различных инженерных задач (в гидротехнике, гидромелиорации, гидроэнергетике, водоснабжении, строительстве мостов, автомобильных и железнодорожных дорог и т.д.) называется инженерной.

В результате широкого применения в гидрологии теории вероятностных процессов сформировалась стохастическая гидрология.

Гидрометрия — это наука о методах и средствах определения величин, характеризующих движение и состояние жидкости и режим водных объектов. В задачу гидрометрии входят определения: уровней, глубин, рельефа дна и свободной поверхности потока; напоров и давлений; скоростей и направлений течения жидкости, пульсаций скоростей и давлений; параметров волн; гидравлических уклонов; расходов жидкости; мутности потока; расходов наносов и пульпы; элементов термического и ледового режимов потоков.

Регулирование речного стока — это наука о перераспределении (увеличение или уменьшение) во времени объемов речного стока в замыкающем створе реки по сравнению с ходом поступления воды на поверхность водосбора.

Характеристики водности рек

Цель занятия — изучить и определить основные характеристики речного бассейна, связанные с ее гидрологическим режимом.

Задачи: освоить основные понятия гидрологических характеристик бассейна реки; изучить основные характеристики, отображающие водный режим реки. Исходные данные: река и пункт наблюдений (р. Мура — п. Ирба); площадь водосбора (F=9320 км 2 ); расход воды (Q=24,3 м 3 /с); высота годового слоя осадков (x=405 мм).

Требуется: вычислить модуль стока (q, л/с∙км 2 ); определить высоту слоя стока (y, мм); рассчитать объем годового стока (V, км 3 ); найти коэффициент стока (η). Порядок выполнения работы:

Река Мура впадает в Ангару, являясь её левым притоком. Площадь водосбора — 9320 км 2 . Высший уровень воды за год — 537 см, низший — 209 см, средний уровень воды за год — 388 см. Наибольший расход воды за год 33,9 м 3 /сек, наименьший — 13,1 м 3 /сек, средний расход воды за год — 23,7 м 3 /сек. Годовой слой стока — 81 мм. Средняя продолжительность половодья 55 суток, за это время стекает 84% от годового стока вод. Паводок длится 13суток. Наивысшая температура воды в году 21,9єС приходится на 17 июля. С первой декады ноября по последнюю декаду апреля река находится под ледяным покровом, толщина которого достигает 112 см.

Выводы

В 4 варианте дана р. Мура в пункте наблюдения Ирба. Имея данные: площадь водосбора — 9320 км 2 , расход воды — 24,3 м 3 /сек, высота годового слоя осадков — 405 мм, мы получили следующие характеристики водности рек: модуль стока — 2,61 л/с∙км 2 ; высота слоя стока — 82,22 мм; объем годового стока — 0,77 м 3 ; коэффициент стока — 0, 203.

Последний показатель отражает, в районе с какой влажностью находится пункт наблюдения, в данном случае с. Ирба. Исходя из полученных данных можно сказать, что район относится к засушливым, так как в таких районах коэффициент стока уменьшается до нуля, а в районах избыточного увлажнения возрастает до 0,7. В данном случае =0, 203.

Читайте также:  Реки россии где есть золото

Расчеты испарения

Цель — рассчитать испарение с поверхности воды и с поверхности суши различными методами.

Задача — определить испарение:

1) с малого водоема при отсутствии данных наблюдений.

2) с суши с помощью карты изолиний испарения.

3) с суши по уравнению связи водного и теплового балансов.

Источник

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

водность реки

ВОДНОСТЬ РЕКИ — количество воды, приносимое реками за к.-л. период (декаду, месяц, год), по сравнению со средним значением за длительный ряд лет (нормой).[ . ]

Поэтому на реках лесных территорий паводки ниже и более растянуты, чем в безлесных районах с таким же количеством осадков. Зато в сухие периоды водность рек лесных районов всегда больше.[ . ]

В связи с малой водностью рек Великобритании разрешение на сбросы должно учитывать меняющиеся гидрологические условия особенно внимательно.[ . ]

На больших равнинных реках осенний ледоход наблюдается ежегодно и протекает сравнительно спокойно. На отдельных участках (крутые повороты, сужение русла), где пропускная способа-ность русла не соответствует количеству проходящего по нему ледового материала, происходит скопление плывущих льдин и образуются заторы. Эти скопления льда, так же как и зажоры, оказывают динамическое сопротивление водному потоку и вызывают повышение уровня воды выше по течению. Подъемы уровня воды при осенних заторах относительно невелики (из-за малой водности реки в этот период).[ . ]

Колебания уровней воды в реках обусловливаются прежде всего изменением водности реки, т. е. изменением расходов воды. Следовательно, уровенный режим находится под влиянием тех же факторов, что и режим расходов, — особенностей источников питания и расходования запасов влаги в бассейне. Сходство режима уровней и расходов отчетливо проявляется при сравнении графиков колебаний уровней и расходов. Об этом же свидетельствуют кривые расходов, выражающие связь между расходами и уровнями.[ . ]

Температура воды в истоке рек в период половодья близка к 0°С и обычно днем не превышает 0,5° С, а ночью 0,1—0,2° С. По мере удаления от ледника вода в реке нагревается, и тем быстрее, чем меньше водность реки.[ . ]

Половодье — фаза наибольшей в году водности реки с высоким и длительным подъемом уровня воды, обычно сопровождается выходом воды из русла на пойму. Половодье вызывается главным источником питания реки (на равнинных реках России — весенним снеготаянием) и повторяется в один и тот же сезон из года в год с разной интенсивностью.[ . ]

Половодье — это время самой большой водности реки. В Европейской части нашей страны половодье обычно приходится на время весеннего снеготаяния, когда потоки талой воды со всего водосбора устремляются к руслу главной реки и ее притокам. Количество воды в реке увеличивается очень быстро, река буквально «вспухает», может выйти из берегов и затопить пойменные участки. Половодье регулярно повторяется каждый год, но может иметь различную интенсивность.[ . ]

Если рассматривать продольный профиль реки более детально, то оказывается, что на отдельных участках он представляет собой кривую сложного вида. При этом продольный профиль дна реки меняется относительно мало, продольный же профиль водной поверхности претерпевает изменения в связи с изменением водности реки в периоды половодья и дождевых паводков (см. § 130).[ . ]

Атмосферные осадки не сразу попадают в реки. Сток их осуществляется сначала в виде временных потоков, возникающих в период таяния или выпадения дождей. Сливаясь вместе, они дают начало постоянным потокам — сначала ручьям, малым речкам, а затем рекам. Водность рек увеличивается притоком подземных вод, дренируемых речными руслами. Реки выносят свои воды в .океаны, моря или озера. Река, впадающая в один из таких водоемов, называется главной рекой, а реки, впадающие в нее, — ее притоками. Совокупность всех рек, сбрасывающих свои воды через главную реку в море или озеро, называется речной системой или речной сетью.[ . ]

Оценка антропогенного влияния на сток малых рек центра Европейской России приведена в работе [220]. Предлагается критерий ранжирования малых рек по остроте водоохранных мероприятий на основе оценки факторов, учитывающих ущерб реке как компоненту ландшафта. Факторы разделены на 3 группы: 1) характеризующие водность реки и влияние на нее хозяйственной деятельности; 2) оценивающие загрязненность реки; 3) критерии социальной значимости водного объекта. Первые два построены на соотношении расходов на водозабор и расходов сточных вод при расходе реки 80%-й обеспеченности. Третий учитывает плотность населения в районе, примыкающем к водотоку, и долю длины реки, приходящуюся на населенные пункты. Ранжирование рек проводится на основе индекса, который определяется как среднее из модульных коэффициентов всех критериев. Методика применена к 100 рекам Московской и 50 рекам Тульской областей. Подобные оценки для десятков рек Дальнего Востока приведены в [186].[ . ]

Читайте также:  Битва на реке дон с дмитрием донским

Хозяйственная деятельность человека на водосборе реки и ее берегах также оказывает влияние на гидрологический режим. Осушение болот, отбор воды для бытовых и промышленных нужд, сбросы сточных вод и т.п. приводят к изменению водности реки. Особенное внимание нужно обратить на случаи, когда идет забор воды на хозяйственные нужды с водосбора одной реки, а используется вода или возвращается в природу — в водосборе другой. Это сильно влияет на природное распределение воды и может приводить к осушению одних территорий и заболачиванию других.[ . ]

Крестовский О.И. Влияние вырубок и восстановления лесов на водность рек.[ . ]

Большое влияние на формирование, величину и режим стока малых рек оказывает лесистость территории. Менее чем за полвека в европейской части России лесистость уменьшилась с 53% (1869 г.) до 35% (1914 г.) [343]. Площадь лесов сократилась более всего в центральных и южных районах (соответственно на 22 и 11%), что отрицательно сказалось на водности малых рек. Как было показано выше, лес увеличивает запасы воды, сохраняя влагу, переводя ее во внутрипочвенный и грунтовый сток. Он предупреждает эрозию, смыв почвы и заиление рек. Однако правильно организованные вырубки леса также способствуют повышению водности рек. Многолетние исследования А.Д. Дубаха показали, что наибольшая водность рек наблюдается при оптимальной зале-сенности водосбора, а не при максимальной. Исследования С.Ф. Федорова [330, 332] свидетельствуют, что выбор оптимального размера и времени вырубок леса на водосборе дает положительный эффект в увеличении водности малых рек. Лесные биогеоценозы влияют и на формирование качества стока малых рек [334].[ . ]

Водохозяйственные мероприятия, определяющиеся соотношением водопотребления и водности рек, а также минимальной кратностью разбавления сточных вод, сбрасываемых в реку, приведены в табл. 4.6.[ . ]

При определении (¿¡(Р) по участкам речных бассейнов учитывают несовпадение колебаний водности рек по территории по гидрографам календарного года, водность которого в основных створах близка к требуемой.[ . ]

В дальнейшем становилось все очевидней, что рост хозяйственной деятельности на водосборах рек неизбежно приведет к существенному преобразованию гидрологических процессов. Начали появляться обширные и глубокие исследования по влиянию различных сторон антропогенной деятельности на водность рек. Сводку этих работ можно найти в монографиях [55, 184, 268].[ . ]

Зональные природные процессы хорошо отражены в основных показателях гидрологического режима. Например, реки в зоне влажных тропических лесов многоводны, со слоем стока около 1200 мм, с высокой долей подземного стока (около 50%), постоянно высокой температурой воды (25-27°С). Природные воды этой зоны — ультрапресные (менее 100 мг/л растворенных веществ, и даже в отдельных случаях менее 10 мг/л), гидрокарбо-натно-кремнеземного класса, с малой концентрацией взвешенных наносов (менее 50 г/л). В зоне степей, например, картина другая. В зоне степей сток невелик, слой стока порядка 50 мм в год. Водность рек резко изменяется по сезонам года. Сток преимущественно (на 80%) формируется водами, стекающими по поверхности водосбора. Воды пресные, но со значительным содержанием солей (до 1000 мг /л), гидрокарбонатно-кальциевые, мутность воды значительная (до 500 мг/л). Разумеется, эти средние данные носят исключительно иллюстративный характер.[ . ]

Мелиорация превосходит любые другие хозяйственные мероприятия по масштабу освоений. Как правило, регулирование русел рек вызывает увеличение расходов половодий. Ниже осушаемых участков возникает угроза наводнений. Кроме этого срезка перекатов, углубление русла ведут к понижению уровней при той же водности. Реки остаются многоводными, но менее полноводными в межень. Весной и осенью это бурные потоки, летом они остаются почти без воды, исчезают бочаги, омуты и зимовальные ямы.[ . ]

Половодье — ежегодно повторяющееся, обычно в один и тот же сезон года, относительно длительное и значительное увеличение водности реки, вызывающее подъем ее уровня. Нередко сопровождается выходом вод из русла и затоплением поймы. Кратковременное П. — паводок.[ . ]

Расчетные створы выбирались на сравнительно чистых (но существенно увеличивающих водность реки) и на загрязненных притоках, а также непосредственно на реке выше и ниже впадения в нее притоков в створах полного перемешивания. Места створов полного перемешивания определяли измерением концентрации хлоридов в различных точках сечения потока. Предварительный анализ распределения концентраций стойких веществ по сечению потока показал, что все выбранные створы оказались створами полного перемешивания, т. е. концентрация стойких веществ во всех точках сечения потока распределялась равномерно. В период исследований определялись следующие показатели: цвет, запах, прозрачность, концентрация взвешенных веществ, жесткость, щелочность, pH, содержание растворенного кислорода, соединений азота (1ЧН4, ИОз, ЖЬ), количество хлоридов, железа, меди, цинка, масел, фенолов, БПКао и ХПК. Ввиду неравномерности сброса сточных вод и изменения их состава во времени отбор проб воды на химический анализ и измерение расходов воды в расчетных створах производили с учетом времени добе-гания воды на участке. Время добегания воды рассчитывалось по средней скорости течения для различных значений уровня воды с использованием данных многолетних наблюдений водомерных постов.[ . ]

Читайте также:  Азиатское государство нет постоянных рек

Половодье — фаза водного режима, характеризующаяся ежегодно повторяющимся в один и тот же сезон длительным и значительным увеличением водности реки, вызывающим подъем ее уровня. Во время половодья воды реки обычно затопляют пойму. Значительные подъемы уровня приводят иногда к катастрофическим наводнениям.[ . ]

Знание колебаний климата в различных зонах для оптимизации народного хозяйства совершенно необходимо. Именно выявление закономерности водности рек, указанных выше, привело к созданию в этой зоне водохранилищ многолетнего регулирования и поставило задачу оптимизации режима регулирования (сработки) этих водохранилищ.[ . ]

Данный пример является ярким примером необходимости использования информации о состоянии природной среды (колебаний климата и связанных с ними изменений водности рек) для организации управления человеческой деятельностью в региональном масштабе.[ . ]

Для одного и того же времени в каждом году характерны некоторые особенности в ходе климатических явлений, вызывающих соответствующие колебания объема годового стока. В зависимости от этого в разные годы водность одной и той же реки может быть средней (нормальной), многоводной (выше нормальной) или маловодной (ниже н9рмальной). При этом в годовой изменчивости климатических явлений и стока (т. е. водности реки) закономерности не наблюдают.[ . ]

С помощью экологической оптимизации можно решать крупные эколо-го-экономические проблемы, в частности, приостановить процесс опустынивания планеты, например в нашей стране — аридизацию южных районов; резко повысить урожаность полей, сохранить водность рек, баланс вод и продуктивность южных морей. Все это достаточно хорошо известно, но не приобрело характера всеобщих целенаправленных программ.[ . ]

Различают прямые воздействия на природу, связанные с непосредственным влиянием человека на те или иные природные ресурсы, и косвенные, являющиеся следствием прямых. Например, рубка леса (не затрагивая другие природные ресурсы) оказывает косвенное воздействие на водный режим почв, водность рек, условия для ветровой и водной эрозии и др. Процессы при данном виде воздействия могут быть неизбежными, а также сопутствующими, обратимыми и необратимыми. Например, процессы осушения грунтов приводят к существенному их уплотнению; а нарушение мохового покрова в принципе процесс обратимый, как и многие механические повреждения почв. На рис. 5.1 приводится схема возможных процессов, влияющих на изменение природной обстановки в районах воздействия предприятий.[ . ]

На всех стадиях ледообразования, от начальных до ледостава включительно, отчетливо проявляется влияние температуры воздуха. По мере перехода от начальных форм ледообразования к ледоставу роль климатических факторов несколько ослабевает и усиливается значение прочих факторов — водности реки, морфологии русла, скоростей течения и т. п. Наибольшее влияние неклиматических факторов сказывается на образовании ледостава. В предледо-ставный период водная масса охлаждена настолько, что образованию ледостава препятствуют лишь повышенные скорости течения, и тепло, приносимое грунтовыми и озерными водами и водами, сбрасываемыми промышленными предприятиями. На реках, на которых влияние этих факторов ослаблено, ледостав при одинаковых климатических условиях наступает раньше. Малые реки, как правило, замерзают раньше больших, и ледяной покров на них образуется путем срастания заберегов, поэтому он обычно равный и относительно гладкий. На больших реках формирование ледостава связано с возникновением заторов льда, вызывающих подпор и уменьшение скоростей течения. В местах заторов происходит торошение льда, ледяной покров становится неровным, с беспорядочным нагромождением льдин.[ . ]

Глубокое многолетнее регулирование стока Верхней Оби во многом способствовало бы решению водохозяйственных проблем на юге Западной Сибири мелиорации Кулундинской и Барабинской степей, Прииртышья, Ишимской степи, обводнению рыбопромысловых озер — Чаны, Сартлан, Убинское, увеличению водности рек бессточной зоны Обь-Иртышского междуречья и других, связанных с развитием хозяйства и условиями жизни населения.[ . ]

Исследователи из Института водных проблем подсчитали, что слой испарения на высокой отметке стояния составлял 722 мм/год, а на низкой — 774, т.е. низкий уровень моря поддерживался повышенным испарением с его акватории. Поскольку внешняя климатическая ситуация, которая должна была сказаться на водности рек и испарении Южного Каспия, осталась прежней, то скорее всего повышенное испарение определялось самим морем. Резко уменьшились глубины Северного Каспия. Хорошо прогреваемые мелководные участки моря отдавали в атмосферу огромное количество влаги. Зависимость слоя испарения от глубины, известная всем исследователям Каспия, обычно не учитывается в теориях колебаний уровня моря.[ . ]

Являясь частью окружающей среды, подземные воды находятся в сложных и разноплановых “взаимоотношениях” с другими ее компонентами. Положение уровня грунтовых вод определяет характер растительности, влияет на урожайность сельскохозяйственных культур, определяет необходимость осушительных мероприятий при строительстве. Колебания уровня грунтовых вод в течение года и в многолетнем разрезе могут вызвать подтопление городских территорий и сельскохозяйственных угодий, способствовать развитию оползней и т.д. В ряде случаев интенсивный отбор подземных вод приводит к снижению земной поверхности, способствует активизации карстово-суффозионных процессов, влияет на водность рек, вызывает осушение земель.[ . ]

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24