Как измерить падение реки

Падение и уклон реки — что это такое? Уклоны крупнейших рек планеты

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:

  • Длина.
  • Площадь водосборного бассейна.
  • Расходы воды (водность).
  • Тип водного режима.
  • Характер и источники питания.
  • Ширина русла.
  • Скорость течения.
  • Температура и химический состав воды.
  • Падение и уклон реки.

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.

Читайте также:  За час до рассвета река

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:

  • Топографическая карта (крупномасштабная).
  • Курвиметр (инструмент для измерения длины кривых линий).
  • Калькулятор.

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:

Источник

Задач и на определение падения и уклона реки

Для того чтобы решить следующие типы задач, необходимо вспомнить, как определяется падение реки, а зная падение, можно определить и её уклон.

Падением реки называют превышение уровня её истока над устьем, выраженное в метрах. Падение же на отдельном участке реки — это разница высоты между двумя точками, взятыми на определённом расстоянии друг от друга. Падение реки определяют по формуле:

где П — падение реки,

h1 — высота истока,

h2 — высота устья.

Уклоном реки называют отношение её падения (в сантиметрах) к длине реки (в километрах). Уклон реки вычисляется по формуле:

где Пр — уклон реки,

П — падение реки,

Для примера решим одну из предложенных задач, потому что они идентичны.

Задача 1

Определите уклон реки, если его длина составляет 50 км, высота истока — 150 м, высота устья — 100 м.

П = h1 – h2 = 150 м – 100 м = 50 м.

Пр = 5000 см : 50 км = 100 см/км = 1 м/км.

Ответ

Уклон реки составляет 1 м на километр длины.

Предлагаем другие типы задач, касающихся этой темы.

Задача 2

Определите падение и уклон реки, длина которой 3000 км, высота истока — 260 м, а устья–20 м.

П = h1 – h2 = 260 – (–20 м) = 280 м.

Пр = 28 000 см : 3000 км = 9,3 см/км.

Падение реки составляет 280 метров, а уклон

реки равен 9,3 см на километр длины.

Задача 3

Определите уклон реки, длина которой 502 км, высота истока — 256 м, высота устья — 100 м.

Уклон реки равен 31 см/км.

Задача 4

Вычислите высоту одного из крупнейших барханов Западной Сахары, если известно, что крутизна его подветренного склона 30°, а длина — 200 м.

Определите уклон реки, длина которой 620км, высота истока – 245м, высота устья – 105м.

Источник

Падение и уклон реки — что это такое? Определяем уклоны рек: Волги, Амура, Печоры

Река – это водный поток естественного происхождения, который течет по руслу, им же выработанным. Можно измерить длину этого водотока, количество его притоков, площадь общего водосбора и т.д. Один из основных гидрологических показателей – уклон реки. Как правильно его рассчитать?

Что такое падение реки?

Любой природный водоток на нашей планете течет сверху вниз. Причина этого – известный всем нам Закон всемирного тяготения, который был открыт Исааком Ньютоном еще в середине XVII века. Все реки, как правило, начинаются из подземных родников или же вытекают из крупных озер. Затем они несут свои воды вниз (плавно или стремительно) – к морям и океанам.

Падение реки показывает нам, сколько теряет в высоте тот или иной водоток во время своего «путешествия» по земной поверхности. Иными словами, это разница высот между точкой истока и точкой устья реки. Падение может быть полным или же частичным (когда нужно вычислить этот показатель для определенного отрезка русла).

Рассчитать падение реки элементарно. Для этого нужно знать высоту ее истока и устья. Например, нам дана река А общей длиной 2000 км, которая начинает свой путь на отметке в 250 м, а впадает в озеро на высоте 50 м. Разница между этими двумя отметками будет составлять 200 метров. Это и будет падение реки А.

Читайте также:  Название порогов водопадов на реках сибири

Зная падение, можно вычислить и уклон реки. Как правильно это сделать – читайте в следующем разделе.

Как рассчитать уклон водотока?

Уклон реки – это отношение значения падения водотока к его общей протяженности. Данный показатель может быть выражен в процентах, промилле (чаще всего), градусах или же в м/км.

Уклоны равнинных и горных рек существенно разнятся. В первом случае этот показатель редко превышает 0,1 м/км. Уклоны горных рек могут быть в десятки и даже сотни раз больше.

Рассчитать этот показатель тоже несложно. Вернемся к нашей реке А, падение которой равняется 200 метрам. Для вычисления уклона нужно разделить это значение на значение длины реки: 200 м / 2000 км = 0,1 м/км. Исходя из этого можно сказать, что наша река А – равнинная и отличается незначительной скоростью своего течения.

Падение и уклон реки можно изобразить графически. Для этого используют так называемые продольные профили. Осью «х» такого графика будет длина реки, а осью «у» – высота местности. Выглядит такой профиль следующим образом:

Падение и уклон Волги

Решать подобные задачи учат в школе, на уроках по географии в 8 классе. Возьмем в качестве примера крупнейший водоток Европы – Волгу. Попробуем рассчитать падение и уклон реки.

Волга течет в европейской части России, в пределах 15-ти субъектов федерации. Она неоднократно меняет свое направление. Это важнейшая водная артерия страны, крупнейшая река мира из числа тех водотоков, которые не впадают в море или океан.

Волга берет свое начало на Валдайской возвышенности, на высоте в 228 метров над уровнем моря. В пределах Астраханской области она впадает в Каспийское море. При этом устье расположено на высоте (–28) метров. Таким образом, общее падение Волги – 256 метров. Теперь рассчитаем уклон реки.

Волга имеет общую протяженность 3530 км. При этом она собирает свои воды с огромной территории площадью 1,36 млн. кв. км. Это в четыре раза больше, чем площадь Германии! Для вычисления уклона Волги следует выполнить следующее математическое действие: 256 метров / 3530 км = 0,07 м/км.

Падение и уклон реки Амур

Одна из главных рек Дальнего Востока, протекающая между двумя государствами (Россией и Китаем), – это Амур. Ее истоком принято считать место слияния Шилки и Аргуни. Высота этой точки над уровнем океана – 304 метра. Далее Амур течет преимущественно на восток и впадает в Охотское море. Высота его устья составляет 0 метров. Таким образом, общее падение Амура – 304 метра. Рассчитаем уклон реки.

Амур имеет общую протяженность 2824 км. Площадь бассейна реки составляет 1,85 млн кв. км. Для вычисления уклона Амура следует выполнить простейшее математическое действие: 304 метра / 2824 км = 0,11 м/км.

Этот показатель говорит нам о том, что на участке русла длиной в один километр река Амур «теряет» 11 сантиметров в высоте. Важно отметить, что общий уклон того или иного водотока мало информативен. Ведь геоморфологические условия (условия рельефа), в которых находится русло реки, могут существенно изменяться. Поэтому лучше рассчитывать этот показатель для отдельных коротких участков речного русла.

Падение и уклон реки Печора

Печора – довольно крупная российская река, протекающая в пределах Республики Коми и Ненецкого автономного округа. Свое начало она берет в горах Северного Урала, на высоте 630 метров над уровнем моря. Печора впадает в одноименную губу Баренцева моря, образуя обширную дельту. Высота устья – 0 метров. Рассчитаем падение и уклон реки.

Печора имеет общую длину 1809 км. Падение реки составляет 630 метров. Площадь речного бассейна Печоры в сравнении с Волгой и Амуром невелика – всего 330 тыс. кв. км. Для вычисления уклона реки Печоры следует выполнить следующее математическое действие: 630 метров / 1809 км = 0,35 м/км.

Как мы видим, среди трех рассмотренных в этой статье рек самый большой уклон характерен для Печоры. В целом определение этого показателя помогает гидрологам в изучении долины конкретной реки, ее водного режима и русловых процессов.

Источник

Читайте также:  The long dark извилистая река пещера

Сколько составляет уклон и падение реки Волга?

Местность, по которой протекает Волга, достаточно разнообразна: это и благоухающие поля, и дремучие леса, и крупные города-миллионники.

При этом высота Волги над уровнем моря в разных местах отличается, а значит, существует падение и уклон реки. В статье будут вычислены эти показатели и предоставлен анализ полученных результатов.

Как взаимосвязаны падение и уклон?

Согласно закону всемирного тяготения все воды в мире текут от высшей точки к низшей.

Движение течения направлено от начала (истока) к устью. При этом на скорость течения влияет величина уклона и падения реки, а также ее длина.

Чем больше эти коэффициенты, тем выше скорость течения водных потоков.

  • Падение реки – это разница высот между устьем и истоком. Также эту величину можно определить на отдельных водных участках. Этот параметр выражается чаще всего в метрах и вместе с величиной расхода воды позволяет определить потенциальную энергию речных вод.
  • Уклоном считается отношение величины падения реки к ее общей протяженности. Эту величину можно также рассчитать для отдельных водных участков. Коэффициент измеряется чаще всего в промилле, метрах или сантиметрах на один километр, а также в градусах или процентах.

Значения этих коэффициентов у разных рек отличаются и зависят от ландшафта местности, по которой движутся водные потоки. Чем круче рельеф, тем выше будут эти коэффициенты. Вычислить значения этих двух коэффициентов для Волги не составит труда.

Для этого нужно знать три величины:

  • общую протяженность водотока;
  • высоту истока над уровнем моря;
  • высоту устья над уровнем моря.

Каково падение водоема?

У каждого водного потока имеется свой свое начало и конец, при этом разница высоты между истоком и устьем и будет служить коэффициентом падения, который изменяется в метрах.

Стоит помнить, что значения этих показателей у одинаковых по величине водотоков могут быть совершенно разными.

Формула и алгоритм расчета

Для вычисления нам понадобятся значения высот истока и устья над уровнем моря. Эти значения можно посмотреть в специальной литературе, содержащей географические статистические данные.

Также их можно вычислить самостоятельно, воспользовавшись GPS-навигатором, или просто посмотреть в интернете.

Формула для вычисления падения (Р) выглядит следующим образом:

  1. h1 – высота истока над уровнем моря (в метрах);
  2. h2 – высота устья над уровнем моря (в метрах).

Сколько составляет?

Чтобы определить этот показатель для Волги, сначала необходимо выяснить, где расположены её исток и устье.

Река берет свое начало из маленького ручейка, расположенного вблизи посёлка Волговерховье (Тверская область).

Эта точка находится в районе Валдайской возвышенности и поднимается на 229 метров над уровнем моря.

Волга впадает в Каспийское море. Именно здесь расположено устье, на высоте — 28 метров ниже уровня мирового океана.

Это значит, что разница между самой высокой и самой низкой точкой водного потока составляет 257 метров. Это относительно невысокий показатель даже для равнинного ландшафта.

Уклон водоема

Уклоном реки считается отношение между коэффициентом падения к общей протяженности вод. Он показывает среднее значение перепада между высотами за один километр.

Формула и алгоритм расчета

Чаще всего коэффициент уклона измеряется в метрах на километр, реже в промилле, градусах или процентах. Показатели равнинных водных потоков, как правило, невелики и составляют в среднем 0,1-0,15 метров на километр.

Формула для вычисления уклона реки (I) выглядит следующим образом:

  1. Р – высота падения вод;
  2. L – общая протяженность.

Сколько составляет?

Чтобы определить этот коэффициент для Волги, осталось узнать ее общую протяженность. Согласно статистическим данным, протяженность Волги составляет 3530 километров.

Чтобы выразить значение в сантиметрах на километр, нужно перевести 257 метров в сантиметры: 257 м = 25700 см.

Это значит, что перепад речных высот составляет примерно 7 сантиметров через каждый пройденный километр.

Заключение

Подводя итог можно отметить, что Волга на всем своем протяжении проходит по равнинной местности. На ее пути не встречаются горы, а, следовательно, водопадов и крутых перепадов высот на ней нет, однако небольшие пороги присутствуют.

На Волге построено несколько гидроэлектростанций, промышленные предприятия и заводы, а также девять водохранилищ, снабжающие водой множество населенных пунктов с общей численностью населения 60 миллионов человек.

При строительстве этих сооружений рассчитывались показатели уклона и падения. Из-за особенностей местного ландшафта они относительно небольшие, но соответствуют средним значениям, характерным для равнинного рельефа с невысокими холмами.

Источник

Поделиться с друзьями
Байкал24