Анализ на условията за формиране и изчисляване на основните статистически характеристики на потока на река Кегети
на тема: "Анализ на условията за формиране и изчисляване на основните статистически характеристики на потока на река Кегети"
Целта на курсовата работа е да се овладеят основите на научно-техническия анализ, хидрологичния анализ, хидроложките характеристики и явления, консолидирането на теоретичните знания и тяхното самостоятелно прилагане на практика при извършване на хидроложки проучвания и изчисления.
За анализ на условията за формиране и изчисляване на основните статистически характеристики на потока на река Кегети в тази курсова работа бяха използвани таблици, трафик и фигури.
Общо има 3 части в курсовата работа. Първата част определя хидрографските характеристики на реката и речния басейн. Това включва дължината на реката, нейното меандриране, наклон. Тук се определят и морфометричните характеристики на басейна (водосборна площ, дължина и ширина на басейна, коефициенти, характеризиращи басейна).
Във втората част се определят физико-географските фактори на оттока: географско положение, геоложки строеж на басейна, растителна покривка, орография и релеф на басейна, средна височина на водосбора, валежи, изпарение.
1. Хидрографска характеристика на реката и речния басейн
1.1 Характеристики на хидрографската мрежа
Хидрографската мрежа е съвкупност от всички водни тела (водни течения и резервоари), разположени на определена територия и намиращи се във взаимовръзка и взаимодействие. Хидрографската мрежа може да бъде описана по някакъв начин с помощта на такива характеристики като дължината на главната река и нейните притоци, наклона на реката, гъстотата на речната мрежа, разклоненията на реките, езерата и блатата.
В този случай, когатоозначават само водни течения, говорят за речна мрежа или речна система. Тези две понятия са сходни, но когато говорят за речна система, те също имат предвид ясно определен речен басейн.
Всички основни характеристики на речната мрежа могат да бъдат определени от карта с приемлив мащаб, като се използват необходимите инструменти и се прилагат подходящи формули. На фиг. 1 съдържа част от топографска карта в мащаб 1:200 000, изобразяваща басейна на реката. Кегети в хода си. Целта, ограничаваща участъка на реката, който ни интересува, със съответния басейн, се намира на кордонната станция Лесной.
Дължината на реката е разстоянието от извора на реката до устието, измерено по дължината на реката. В същото време източникът на реката е мястото, където започва постоянният поток от вода, а устието е мястото, където реката свършва. Източникът може да бъде ледник, извор, езеро или блато, а устието може да бъде мястото, където се влива в друга река, езеро или море. Понякога реката просто се губи в пясъците или се „удавя“ в карстови скали, без да отвежда водите си в друго водно тяло. Тогава казват, че реката има сляпо устие.
Дължината на река може да се определи от карта с помощта на дебеломер. Това става по следния начин. Отворът на шублера се настройва на например 5 mm, устройството се поставя в референтната точка (обикновено това е източникът, но може да бъде и устието) и те започват да „вървят“ по реката, повтаряйки всички нейни завои и отчитайки броя на „стъпките“. Колкото по-малък е отворът на компаса и колкото по-право е речното корито, толкова по-точни ще бъдат измерванията. По време на измерването непрекъснато се проверява стабилността на разтвора. За по-голяма точност измерването се повтаря втори път, но в обратна посока. Крайната стойност се приема като средна между двете показания.
Очевидно формулата за определяне на дължинатареката изглежда така:
където α е корекционен коефициент, въведен за изкривяване, определен визуално, n е средното количество отлагания, M е стойността на отвора на компаса в мащаба на картата.
Речните корита на речния басейн. Кегетите се характеризират с ниска изкривеност, така че е достатъчно да се вземе стойността на коефициента α равна на 1,01. Мащаб на картата 1:200 000 показва, че 1 см на картата съответства на 2 км на земята. Това означава, че отвор на дебеломер от 5 mm съответства на 1 km от дължината на реката и M = 1.
Удобно е данните от измерванията на картата и резултатите от изчисляването на дължините по формула (1) за главната река и главните притоци да се обобщят в таблица (Таблица 1).
Таблица 1. Списък на измерванията на дължините на реките в басейна на река Кегети
Важна хидрографска характеристика на реката е степента на извивка на канала, определена от коефициента на извивка:
където L е дължината на реката в разглеждания участък, измерена, като се вземат предвид всички меандри, а L' е дължината на сегмента, свързващ началото и края на реката в този участък по права линия. От формулата следва, че Kmeas е безразмерна стойност и не може да бъде по-малко от 1. Освен това Kmeas = 1 би съответствало на случая, когато реката е напълно права, т.е. L' = L. Колкото по-голяма е стойността на коефициента Kizv, толкова по-криволичеща е реката. Планинските реки, като правило, се характеризират с най-изправените корита, а оттам и с най-ниските стойности на Kizv.
За r. Kegety L = 22 km и L' = 21,56 km, така че коефициентът на изкривяване по формула (2) има стойността:
Kmeas = 22 / 21,56 = 1,02.
Хидрографска схема на речната мрежа
Реката с всичките й притоци може условно да бъде изобразена под формата на хидрографска схема. Схематичният характер на изображението предполага, че реките губят своята кривина и са представени като прави сегменти, ипритоците се начертават под произволен ъгъл (обикновено около 30–40°) спрямо главната река. Вярно, наблюдават се само дължините на реките (в мащаб) и взаимното разположение на притоците.
И така, изграждането на такава схема протича по следния начин: линията на главната река се изчертава хоризонтално в избрания мащаб (обикновено източникът остава отляво, а устието отдясно), притоците се изтеглят от него (също в мащаб) от техните точки на сливане и местоположението на тези точки се определя от разстоянието от устието, изчислено по-рано (Таблица 1). В близост до линиите се изписват имената на притоците (или техните номера при липса на име), дължината им в km и разстоянието от устието до вливането на притоците.
Хидрографска схема на реката. Kegety е показано на фиг. 2.
Надлъжни профил и наклон на реката
Надлъжният профил и наклонът на реката са тясно свързани. Надлъжният профил е графична конструкция, която ви позволява да проследите как се променят котите на точките на реката по протежение на реката от източника до устието. Профилът ясно показва кои части на реката са по-стръмни и кои по-равни. Наклонът на реката дава представа за големината на тази промяна на височината и прави възможно количественото сравняване на стръмността на различните участъци от реката.
Най-често реките произхождат от планините или хълмовете и следователно в горните течения се характеризират с рязко намаляване на височината и бърз, бурен поток. Това важи още повече за реките на Киргизстан, които започват високо в планините. Същото може да се каже и за Р. Кегети, чийто източник има маркировка от около 3805 м. В такива случаи те казват, че в горното течение наклонът на реките е от голямо значение. По-надолу по течението наклонът обикновено намалява, а в така нареченото средно течение реките стават все по-спокойни. И наклон надолу по течениетореки става незначителен или дори почти нулев, а ерозията, която преобладава в по-високите части на реките, отстъпва място на процесите на акумулация. Това общо правило важи добре за сравнително големи реки, течащи предимно в обширни равнини, но и за такива малки реки като реката. Кегети, течеща почти изцяло в планинския район, склоновете остават значителни почти по цялата дължина на реката. Това може да се види в диаграмата на надлъжния профил на фиг. 3.
Надлъжният профил се изгражда въз основа на данни за височините на отделните характерни точки на канала и дължината на участъците на реката между тези точки. Тези данни могат да бъдат взети от същата топографска карта на фиг. 1. Характерни точки могат да се считат за места на рязко увеличаване или намаляване на дълбочините, бързеи, разриви, острови, устия на притоци, места на застой, промени в ширината на канала и т.н. Но не е възможно да ги определите на картата. Затова се предприема различен подход. Те измерват разстоянията от източника до всички контурни линии, пресичащи реката, определят котите на точките на пресичане на реката с контурни линии, както и височините на източника и устието. В правоъгълна координатна система по хоризонталната ос се нанасят разстояния от източника, по вертикалната ос се нанасят коти и се изчертава графика на надлъжния профил, свързваща точките, чиито координати са определени на картата с сегменти. Графиката е придружена от пояснителна таблица. Данните в тази таблица са свързани с характерните точки, на които се основава графиката, и включват следните елементи: разстояние от източника, надморска височина на точките, спад на височината (дефиниран като разликата между височините на съседните точки), наклон на мястото и средния наклон за цялата река като цяло (концепцията за „наклон“ се обсъжда по-долу). По този начин, надлъжнапрофил за r. Кегетс. Но на него липсват някои точки, които не правят съществена промяна в релефа на графиката, за да не се затрупва чертежа с ненужни данни.
Наклонът е отношението на падането на реката в определен участък към дължината на този участък. Формулата за изчисляване на наклона на река е:
където ∆H е разликата във височините в началото и в края на участъка на реката [m], върху който е необходимо да се изчисли наклонът i, l е дължината на този участък [m или km].