Річковий басейн. Морфологічні характеристики річкового басейну

Територія земної поверхні разом з товщею грунтів, звідки дана річкова система або окрема річка отримує водне живлення, називається басейном річкової системи або річки. Басейн кожної річки включає в себе поверхневий і підземний водозбори.

Поверхневий водозбір кожної річки відокремлюється від водозбо­ру сусідньої річки вододілом, що проходить через найвищі точки земної поверхні між водозборами сусідніх річок. В загальному випадку поверхневий та підземний вододіли не збігаються. Але ж через великі труднощі в визначенні меж підземного водозбору, при розра­хунках та аналізі формування стоку, за величину басейну приймають лише величину поверхневого водозбору.

До морфометричних характеристик річкового басейну відносять по­казники, що характеризують особливості геометричної будови річкових водозборів. Серед них основними є: площа, форма, висота і похил водозбору

Площа водозбору річки безпосередньовизначає її водність:чим більший водозбір,тим повноводніша річка при однакових інших фізико-географічних умовах. Площа водозбору визначається за картою за до­помогою планіметра або палетки.

Площа водозбору кожної річки зростає по мірі пересування вниз за течією і впадання в неї приток. Для наочного уявлення про зміну площі водозбору від витоку до гирла будують графік наростання площі водозбору (рис.3).

Для побудови такого графіка необхідно визначити площі водозборів приток і міжбасейнових просторів окремо для правого і лівого берегів головної річки, а також повинні бути виміряні відстані від гирла до впадання приток.

На горизонтальній осі графіка відкладається довжина головної річки в прийнятому масштабі, а на вертикальній – площі водозборів приток в місцях їхнього впадання в головну річку і міжбасейнових просторів. Графіки наростання площі водозбору будують окремо для правого і лівого берегів річки. Сумарний графік отримують складанням значень ординат обох графіків.

 

Рис.3. Графік наростання площі водозбору

 

Кількісною характеристикою форми річкового басейну може бути середня ширина, яка визначається за формулою

 

(7)

 

де А – площа водозбору км²; L – довжина водозбору, км.

Іншою характеристикою форми річкового басейну є коефіцієнт розвитку довжини вододільної лінії,який є відношенням дов­жини вододільної лінії S до довжини кола, що обмежує рівновелику водозборові площу кола

 

(8)

де S - довжина вододільної лінії, км; А - площа басейну, км².

Залежно від розташування приток відносно головної річки, розріз­няють симетричні та асиметричні басейни. Мірою асиметричності басей­ну служить коефіцієнт асиметричності, який обчислюється за формулою

 

(9)

 

де А_л і А_п – відповідно, сумарна площа водозборів лівобережних і пра­вобережних приток.

Важливою характеристикою басейну є його середня висота, яка визначається за формулою

 

(10)

 

де - f₁, f₂,_… f_n - часткові площі, обмежені горизонталями; h₁, h₂, … h_n - середня висота між горизонталями; A - площа басейну.

Середній похил поверхні басейну може бути визначений за формулою

(11)

 

де h - висота перерізу горизонталей; l₀, l₁, l₂, … l_n - довжини горизон­талей в межах басейну.

2.3. Структура річкового русла. Русло в плані

Русло - частина дна долини, по якій здійснюється стік води. Частина русла, по якій здійснюється стік води в маловодний (межен­ний) період, називається корінним, або меженним руслом. Частина долини річки, яка заливається річковою водою періодично лише в періоди інтенсивного надходження води, називається заплавним руслом (заплавою річки). Схематичний переріз річкової долини та її елементи наведені на рис.4.

В плані русло має, як правило, звивисту форму. Це пояснюється розмивною діяльністю потоку, що формує своє русло в межах широко­го дна долини, або внаслідок пристосування потоку до звивистості долини. Розподіл глибин в руслі пов’язаний з обрисом русла в плані. Розташування ізобат (ліній однакових глибин) на рівнинних річках вказує на чергування плесів (глибоких діля­нок) і перекатів (мілких ділянок) (рис.5).

Перекат - характерна для рівнин­них річок форма рельєфу дна, яка фор­мується відкладанням наносів у вигля­ді широкого пасма, що перетинає русло під кутом до загального

напрямку те­чії і викликає відхилення його від одного берега до іншого. Лінію, що з’єднує точки з найбільшими глибинами вздовж річки у плані, називають фарватером.

 

Характер розподілу глибин в руслі добре описується закономірнос­тями Фарга:

1. Лінія найбільших глибин за течією прагне притиснутися до ви­гнутого берега; пісок відкладається на протилежному березі у вигляді пляжів.

 

 

Рис.4. Схематичний поперечний профіль річкової долини та її основні елементи

 

 

2. Найглибша частина плесу і наймілкіша частина перекату зсунуті по відношенню до точок найбільшої кривизни вниз за течією приблизно на чверть довжини плесо плюс перекат.

 

Рис.5. Русло в плані

 

 

3. Плавній зміні кривизни відповідає плавназміна глибин; всяка різка зміна кривизни супроводжується різкою зміною глибин.

4. Чим кривизна більша, тим більша глибина плесу.

5. Із збільшенням довжини кривої при даній її кривизні глибина спочатку зростає, а потім зменшується. Для кожної ділянки існує деяке середнє найбільш сприятливе глибинам значення довжини кривої.