Debitul râului și caracteristicile acestuia. Râurile ca resursă naturală

28.07.2015

Fluctuații ale scurgerii râurilor și criterii de evaluare a acestuia. Scurgerea râului este mișcarea apei în procesul de circulație a acesteia în natură, atunci când curge pe canalul râului. Debitul râului este determinat de cantitatea de apă care curge prin canalul râului pentru o anumită perioadă de timp.
Numeroși factori influențează regimul de curgere: climat - precipitații, evaporare, umiditate și temperatura aerului; topografice - teren, forma și dimensiunea bazinelor hidrografice și sol-geologice, inclusiv acoperirea cu vegetație.
Pentru orice bazin, cu cât sunt mai multe precipitații și mai puține evaporări, cu atât debitul râului este mai mare.
S-a stabilit că odată cu creșterea bazinului hidrografic crește și durata viiturii de primăvară, în timp ce hidrograful are o formă mai alungită și „calmă”. În solurile ușor permeabile, există mai multă filtrare și mai puțină scurgere.
La efectuarea diferitelor calcule hidrologice legate de proiectarea structurilor hidraulice, sistemelor de reabilitare, sistemelor de alimentare cu apă, măsurilor de control al inundațiilor, drumurilor etc., se determină următoarele caracteristici principale ale debitului râului.
1. Consum de apă este volumul de apă care curge prin secțiunea considerată pe unitatea de timp. Consumul mediu de apă Qcp este calculat ca media aritmetică a costurilor pentru o anumită perioadă de timp T:

2. Volumul debitului V- acesta este volumul de apă care curge printr-o țintă dată pentru perioada de timp considerată T

3. Modul de scurgere M este debitul de apă pe 1 km2 de bazin F (sau care curge dintr-o unitate de bazin):

Spre deosebire de deversarea apei, modulul de scurgere nu este asociat cu o anumită secțiune a râului și caracterizează scurgerea din bazin în ansamblu. Modulul mediu de scurgere multianuală M0 nu depinde de conținutul de apă al anilor individuali, ci este determinat numai de locatie geografica bazinul râului. Acest lucru a făcut posibilă zonarea țării noastre din punct de vedere hidrologic și realizarea unei hărți a izoliniilor modulelor medii de scurgere pe termen lung. Aceste hărți sunt prezentate în literatura de reglementare relevantă. Cunoscând zona de captare a unui râu și determinând valoarea M0 a acestuia folosind harta izolinie, este posibil să se determine debitul mediu de apă pe termen lung Q0 al acestui râu folosind formula

Pentru secțiuni de râu apropiate, modulele de scurgere pot fi considerate constanți, adică

De aici, conform debitului de apă cunoscut într-o secțiune Q1 și piețe celebre bazine hidrografice în aceste tronsoane F1 și F2, debitul de apă în alt tronson Q2 poate fi stabilit prin raport

4. Strat de scurgere h- aceasta este înălțimea stratului de apă, care s-ar obține cu o distribuție uniformă pe toată zona bazinului F a volumului de scurgere V pentru o anumită perioadă de timp:

Pentru stratul mediu de scurgere multianual h0 al viiturii de primăvară, au fost întocmite hărți de contur.
5. Coeficientul de scurgere modular K este raportul dintre oricare dintre caracteristicile de scurgere de mai sus și media sa aritmetică:

Acești coeficienți pot fi setabili pentru orice caracteristică hidrologică (debite, niveluri, precipitații, evaporare etc.) și pentru orice perioadă de debit.
6. Coeficientul de scurgere η este raportul dintre stratul de scurgere și stratul de precipitații care a căzut pe bazinul hidrografic x:

Acest coeficient poate fi exprimat și prin raportul dintre volumul scurgerii și volumul precipitațiilor pentru aceeași perioadă de timp.
7. Debitul- cea mai probabilă valoare medie pe termen lung a scurgerii, exprimată prin oricare dintre caracteristicile de scurgere de mai sus pe o perioadă de mai mulți ani. Pentru a stabili norma de scurgere, o serie de observații ar trebui să fie de cel puțin 40 ... 60 de ani.
Debitul anual Q0 este determinat de formula

Deoarece numărul de ani de observare la majoritatea manometrelor de apă este de obicei mai mic de 40, este necesar să se verifice dacă acest număr de ani este suficient pentru a obține valori fiabile ale normei de scurgere Q0. Pentru a face acest lucru, calculați eroarea pătratică medie a debitului în funcție de dependență

Durata perioadei de observare este suficientă dacă valoarea erorii pătrate medii σQ nu depășește 5%.
Modificarea scurgerii anuale este influențată preponderent de factorii climatici: precipitații, evaporare, temperatura aerului etc. Toate sunt interdependente și, la rândul lor, depind de o serie de motive de natură aleatorie. Prin urmare, parametrii hidrologici care caracterizează scurgerea sunt determinați de un set de variabile aleatorii. La proiectarea măsurilor pentru raftingul din lemn, este necesar să se cunoască valorile acestor parametri cu probabilitatea necesară de a le depăși. De exemplu, în calculul hidraulic al barajelor de rafting din lemn, este necesar să se stabilească debitul maxim al viiturii de primăvară, care poate fi depășit de cinci ori într-o sută de ani. Această problemă este rezolvată folosind metodele statisticii matematice și teoria probabilităților. Pentru a caracteriza valorile parametrilor hidrologici - costuri, niveluri etc., se folosesc următoarele concepte: frecvență(recurență) și securitate (durată).
Frecvența arată câte cazuri în perioada de timp considerată a fost valoarea parametrului hidrologic într-un anumit interval. De exemplu, dacă debitul mediu anual de apă într-o anumită secțiune a râului s-a modificat de-a lungul unui număr de ani de observații de la 150 la 350 m3/s, atunci este posibil să se stabilească de câte ori au fost valorile acestei valori în intervalele 150...200, 200...250, 250.. .300 m3/s etc.
Securitate arată în câte cazuri valoarea unui element hidrologic a avut valori egale sau mai mari decât o anumită valoare. Într-un sens larg, securitatea este probabilitatea de a depăși o anumită valoare. Disponibilitatea oricărui element hidrologic este egală cu suma frecvențelor intervalelor din amonte.
Frecvența și disponibilitatea pot fi exprimate în funcție de numărul de apariții, dar în calculele hidrologice ele sunt cel mai adesea definite ca procent din numărul total membri ai seriei hidrologice. De exemplu, în seria hidrologică există douăzeci de valori ale deversărilor medii anuale de apă, șase dintre ele având o valoare egală sau mai mare de 200 m3/s, ceea ce înseamnă că acest debit este asigurat cu 30%. Grafic, schimbările de frecvență și disponibilitate sunt descrise prin curbele de frecvență (Fig. 8a) și disponibilitate (Fig. 8b).

În calculele hidrologice, curba de probabilitate este mai des utilizată. Din această curbă se poate observa că cu cât valoarea parametrului hidrologic este mai mare, cu atât procentul de disponibilitate este mai mic și invers. Prin urmare, se acceptă în general că anii pentru care disponibilitatea scurgerii, adică debitul mediu anual de apă Qg, este mai mic de 50% sunt ape mari, iar anii cu Qg mai mare de 50% sunt ape scăzute. Un an cu o securitate la scurgere de 50% este considerat un an cu conținut mediu de apă.
Disponibilitatea apei într-un an este uneori caracterizată de frecvența medie a acesteia. Pentru anii cu apă ridicată, frecvența de apariție arată cât de des, în medie, apar ani cu un conținut de apă dat sau mai mare; pentru anii cu apă scăzută, un conținut de apă dat sau mai mic. De exemplu, debitul mediu anual al unui an cu apă mare cu 10% securitate are o frecvență medie de 10 ori în 100 de ani sau de 1 dată în 10 ani; frecvența medie a unui an secetos de securitate de 90% are și o frecvență de 10 ori în 100 de ani, întrucât în ​​10% din cazuri debitul mediu anual va avea valori mai mici.
Anii cu un anumit conținut de apă au un nume corespunzător. În tabel. 1 pentru ele sunt date disponibilitatea și repetabilitatea.

Relația dintre repetabilitate y și disponibilitate p poate fi scrisă după cum urmează:
pentru ani umezi

pentru ani secetoși

Toate structurile hidraulice pentru reglarea canalului sau a debitului râurilor sunt calculate în funcție de conținutul de apă al anului unei anumite surse, ceea ce garantează fiabilitatea și funcționarea fără probleme a structurilor.
Procentul estimat de furnizare a indicatorilor hidrologici este reglementat de „Instrucțiunea de proiectare a întreprinderilor de rafting din lemn”.
Curbele de furnizare și metode de calcul a acestora.În practica calculelor hidrologice se folosesc două metode de construire a curbelor de ofertă: empiric și teoretic.
Calcul rezonabil curba de dotare empirică poate fi efectuată numai dacă numărul de observaţii ale scurgerii râului este mai mare de 30...40 de ani.
La calcularea disponibilității membrilor seriei hidrologice pentru debitele anuale, sezoniere și minime, se poate folosi formula N.N. Chegodaeva:

Pentru a determina disponibilitatea debitelor maxime de apă se utilizează dependența S.N. Kritsky și M.F. Menkel:

Procedura de construire a unei curbe de dotare empirică:
1) toți membrii seriei hidrologice se scriu în ordine descrescătoare valoare absolută bine;
2) fiecare membru al seriei este repartizat număr de serie, pornind de la unu;
3) securitatea fiecărui membru al seriei descrescătoare este determinată de formulele (23) sau (24).
Pe baza rezultatelor calculului, se construiește o curbă de securitate, similară cu cea prezentată în Fig. 8b.
Cu toate acestea, curbele de dotare empirice au o serie de dezavantaje. Chiar și cu o perioadă de observare suficient de lungă, nu se poate garanta că acest interval acoperă toate valorile maxime și minime posibile ale debitului râului. Valorile estimate ale securității scurgerii de 1...2% nu sunt de încredere, deoarece rezultate suficient de fundamentate pot fi obținute numai cu numărul de observații pentru 50...80 de ani. În acest sens, cu o perioadă limitată de observare a regimului hidrologic al râului, când numărul de ani este mai mic de treizeci, sau în lipsa totală a acestora, se construiesc curbe teoretice de securitate.
Studiile au arătat că distribuția variabilelor hidrologice aleatoare se supune cel mai bine ecuației curbei Pearson de tip III, a cărei expresie integrală este curba ofertei. Pearson a obținut tabele pentru construirea acestei curbe. Curba de securitate poate fi construită cu suficientă precizie pentru exersare în trei parametri: media aritmetică a termenilor seriei, coeficienții de variație și asimetria.
Media aritmetică a termenilor seriei se calculează prin formula (19).
Dacă numărul de ani de observații este mai mic de zece sau nu s-a făcut nicio observație, atunci debitul mediu anual de apă Qgcp este considerat egal cu Q0 mediu pe termen lung, adică Qgcp = Q0. Valoarea lui Q0 poate fi setată folosind factorul de modul K0 sau modulul sink M0 determinat din hărțile de contur, deoarece Q0 = M0*F.
Coeficientul de variație Cv caracterizează variabilitatea scurgerii sau gradul de fluctuație a acestuia în raport cu valoarea medie dintr-o serie dată; este numeric egal cu raportul dintre eroarea standard și media aritmetică a membrilor seriei. Coeficientul Cv este afectat de influenta semnificativa condițiile climatice, tipul de alimentare a râului și caracteristicile hidrografice ale bazinului său.
Dacă există date observaționale de cel puțin zece ani, coeficientul de variație anual al scurgerii se calculează prin formula

Valoarea Cv variază foarte mult: de la 0,05 la 1,50; pentru râuri de lemn-rafting Cv = 0,15...0,40.
Cu o scurtă perioadă de observații ale scurgerii râului sau în absența completă a acestora coeficientul de variație se poate stabili prin formula D.L. Sokolovsky:

În calculele hidrologice pentru bazinele cu F > 1000 km2, se utilizează și harta izolinie a coeficientului Cv dacă suprafața totală a lacurilor nu depășește 3% din suprafața de captare.
În documentul normativ SNiP 2.01.14-83 se recomandă o formulă generalizată K.P. pentru determinarea coeficientului de variație al râurilor nestudiate. Înviere:

Coeficientul de asimetrie Cs caracterizează asimetria seriei variabilei aleatoare considerate în raport cu valoarea medie a acesteia. Cu cât partea mai mică a membrilor seriei depășește valoarea normei de scurgere, cu atât valoarea coeficientului de asimetrie este mai mare.
Coeficientul de asimetrie poate fi calculat prin formula

Totuși, această dependență dă rezultate satisfăcătoare doar pentru numărul de ani de observație n > 100.
Coeficientul de asimetrie al râurilor nestudiate se stabilește în funcție de raportul Cs/Cv pentru râurile analoge, iar în absența unor analogi suficient de buni, se iau rapoartele medii Cs/Cv pentru râurile din regiunea dată.
Dacă este imposibil să se stabilească raportul Cs/Cv pentru un grup de râuri analoge, atunci valorile coeficientului Cs pentru râurile nestudiate sunt acceptate din motive de reglementare: pentru bazine hidrografice cu un coeficient de lac mai mare de 40%

pentru zonele cu umiditate excesivă și variabilă - arctic, tundră, pădure, silvostepă, stepă

Pentru a construi o curbă teoretică de dotare pentru cei trei parametri de mai sus - Q0, Cv și Cs - folosiți metoda propusă de Foster - Rybkin.
Din relația de mai sus pentru coeficientul modular (17) rezultă că valoarea medie pe termen lung a scurgerii unei probabilități date - Qp%, Мр%, Vp%, hp% - poate fi calculată prin formula

Modulul coeficientului de scurgere al anului cu o probabilitate dată este determinat de dependență

După ce s-au determinat o serie de caracteristici de scurgere pentru o perioadă lungă de disponibilitate diferită, este posibil să se construiască o curbă de ofertă pe baza acestor date. În acest caz, este recomandabil să efectuați toate calculele în formă tabelară (Tabelele 3 și 4).

Metode de calcul al coeficienților modulari. Pentru a rezolva multe probleme de gospodărire a apei, este necesar să se cunoască distribuția scurgerii pe anotimpuri sau luni ale anului. Distribuția intraanuală a scurgerii este exprimată ca coeficienți modulari ai scurgerii lunare, reprezentând raportul dintre debitul mediu lunar Qm.av și Qg.av mediu anual:

Distribuția intra-anuală a scurgerii este diferită pentru ani cu conținut de apă diferit, prin urmare, în calcule practice, coeficienții modulari ai scurgerii lunare sunt determinați pentru trei ani caracteristici: un an cu apă mare cu 10% aprovizionare, un an mediu cu 50%. % aprovizionare și un an cu apă scăzută cu 90% aprovizionare.
Coeficienții modulului de scurgere lunară pot fi stabiliți pe baza cunoștințelor efective ale debitelor medii lunare de apă în prezența datelor observaționale timp de cel puțin 30 de ani, conform unui râu analog, sau conform tabelelor standard de distribuție lunară a scurgerilor, care sunt întocmite pentru diferite râuri. bazine.
Consumul mediu lunar de apă este determinat pe baza formulei

(33): Qm.cp = KmQg.sr

Consum maxim de apa. La proiectarea barajelor, podurilor, lagunelor, măsurilor de întărire a malurilor este necesar să se cunoască debitul maxim de apă. În funcție de tipul de alimentare a râului, debitul maxim al viiturilor de primăvară sau al viiturilor de toamnă poate fi luat ca debit maxim calculat. Securitatea estimată a acestor costuri este determinată de clasa de mărime a capitalului structurilor hidraulice și este reglementată de documentele de reglementare relevante. De exemplu, barajele de rafting din lemn de clasa Ill de capital sunt calculate pentru trecerea unui debit maxim de apă de 2% securitate, iar clasa IV - de 5% securitate, structurile de protecție a malurilor nu trebuie să se prăbușească la debite corespunzătoare debitului maxim de apă. de 10% securitate.
Metoda de determinare a valorii Qmax depinde de gradul de cunoaștere a râului și de diferența dintre debitele maxime ale viiturii de primăvară și ale viiturii.
Dacă există date de observație pentru o perioadă mai mare de 30 ... 40 de ani, atunci se construiește o curbă empirică de securitate Qmax, iar cu o perioadă mai scurtă - o curbă teoretică. Calculele iau: pentru viituri de primăvară Cs = 2Сv, iar pentru viituri de ploaie Cs = (3...4)CV.
Deoarece regimurile fluviale sunt monitorizate la stațiile de măsurare a apei, curba de alimentare este de obicei trasată pentru aceste situri, iar debitele maxime de apă la locurile în care sunt amplasate structurile sunt calculate prin raport

Pentru râurile de câmpie debitul maxim de apă de viitură de izvor securitatea dată p% se calculează prin formula

Valorile parametrilor n și K0 sunt determinate în funcție de zona naturalași categorii de relief conform tabelului. cinci.

Categoria I - râuri situate în zonele montane deluroase și asemănătoare podișului - Rusia Centrală, Strugo-Krasnenskaya, munții Sudoma, platoul Siberiei Centrale etc.;
Categoria a II-a - râuri, în bazinele cărora alternează zonele montane deluroase cu depresiuni între ele;
Categoria III - râuri, dintre care majoritatea bazinelor sunt situate în zonele joase plate - Mologo-Sheksninskaya, Meshcherskaya, pădurile din Belarus, Pridnestrovskaya, Vasyuganskaya etc.
Valoarea coeficientului μ se stabilește în funcție de zona naturală și de procentul de securitate conform tabelului. 6.

Parametrul hp% este calculat din dependență

Coeficientul δ1 este calculat (pentru h0 > 100 mm) prin formula

Coeficientul δ2 este determinat de relația

Calculul debitelor maxime de apă în timpul viiturii de primăvară se realizează sub formă tabelară (Tabelul 7).

Niveluri ape mari(HWV) disponibilitățile de proiectare sunt stabilite în funcție de curbele deversărilor de apă pentru valorile corespunzătoare ale Qmaxp% și intervalele de proiectare.
Cu calcule aproximative, debitul maxim de apă al unei viituri de ploaie poate fi setat în funcție de dependență

În calculele responsabile, determinarea debitului maxim de apă trebuie efectuată în conformitate cu instrucțiunile documentelor de reglementare.

Caracteristicile scurgerii anuale

Scurgerea este mișcarea apei pe suprafață, precum și în grosimea solurilor și a rocilor în procesul de circulație a acesteia în natură. În calcule, scurgerea este înțeleasă ca cantitatea de apă care curge din bazin pentru orice perioadă de timp. Această cantitate de apă poate fi exprimată ca un debit Q, un volum W, un modul M sau un strat de scurgere h.

Volumul de scurgere W - cantitatea de apă care curge din bazin pentru orice perioadă de timp (zi, lună, an etc.) - este determinată de formula

W \u003d QT [m 3], (19)

unde Q este consumul mediu de apă pentru perioada de timp calculată, m 3 /s, T este numărul de secunde din perioada de timp calculată.

Deoarece debitul mediu de apă a fost calculat mai devreme ca debit anual, volumul debitului r. Kegets pe an W \u003d 2,39 365,25 24 3600 \u003d 31764096 m 3.

Modulul de scurgere M - cantitatea de apă care curge dintr-o zonă de captare unitară pe unitatea de timp - este determinată de formula

М=103Q/F [l/(mp2)], (20)

unde F este zona de captare, km 2.

Modul de scurgere Kegets М=10 3 2,39/178 = 13,42 l/(mp 2).

Stratul de scurgere h mm - cantitatea de apă care curge din bazin pentru orice perioadă de timp, egală cu grosimea stratului, distribuită uniform pe zona acestui bazin, este determinată de formula

h=W/(F103)=QT/(F103). (21)

Stratul de scurgere pentru bazinul hidrografic. Kegets h = 31764096/ (178 10 3) = 178,44 mm.

Caracteristicile adimensionale includ factorul de modul și factorul de scurgere.

Coeficientul modular K este raportul dintre scurgerea pentru un anumit an și rata de scurgere:

K \u003d Q i /Q 0 \u003d W i / W 0 \u003d h i / h 0, (22)

iar pentru r. Kegets pentru perioada luată în considerare K variază de la K = 1,58 / 2,39 = 0,66 pentru un an cu un debit minim până la K = 3,26 / 2,39 = 1,36 pentru un debit maxim.

Coeficientul de scurgere - raportul dintre volumul sau stratul de scurgere și cantitatea de precipitații x care a căzut pe bazinul hidrografic, care a determinat apariția scurgerii:

Coeficientul de scurgere arată cât de mult din precipitații merge la formarea scurgerii.

ÎN termen de hârtie este necesar să se determine caracteristicile scurgerii anuale pentru bazinul considerat, luând rata de scurgere din tronson.

Distribuție intra-anuală a scurgerilor

Distribuţia intraanuală a scurgerii fluviale ocupă un loc important în studiul şi calculul scurgerii, atât din punct de vedere practic, cât şi ştiinţific, fiind în acelaşi timp sarcina cea mai dificilă a cercetării hidrologice /2,4,13/.

Principalii factori care determină distribuția intraanuală a scurgerii și valoarea totală a acestuia sunt climatici. Ele determină natura generală (fondul) distribuției scurgerilor în anul unei anumite zone geografice; schimbările teritoriale în distribuția scurgerii urmează schimbărilor climatice.

Factorii care influențează distribuția scurgerii pe tot parcursul anului includ lacurile, acoperirea pădurii, mlaștina, dimensiunea bazinelor hidrografice, natura solurilor și a solurilor, adâncimea apelor subterane etc., care într-o anumită măsură ar trebui luate în considerare în calcule atât în ​​absența cât și în prezența materialelor de observație.

În funcție de disponibilitatea datelor de observație hidrometrică, se utilizează următoarele metode de calcul a distribuției intra-anuale a scurgerilor:

în prezenţa observaţiilor pe o perioadă de cel puţin 10 ani: a) repartizarea prin analogie cu repartizarea unui an real; b) modalitatea de aranjare a anotimpurilor;

în lipsa sau insuficiența (mai puțin de 10 ani) a datelor observaționale: a) prin analogie cu distribuția scurgerii râului analog studiat; b) conform schemelor regionale și dependențelor regionale ale parametrilor distribuției intraanuale a scurgerilor de factori fizici și geografici.

Distribuția intraanuală a debitului se calculează de obicei nu pe ani calendaristici, ci pe ani de gospodărire a apei, începând din sezonul de mare apă. Limitele anotimpurilor sunt atribuite la fel pentru toți anii, rotunjite la cea mai apropiată lună.

Probabilitatea estimată de depășire a debitului timp de un an, limitând perioada și sezonul, este atribuită în conformitate cu sarcinile utilizării gospodăririi apei a debitului râului.

În activitatea de curs, este necesar să se efectueze calcule în prezența observațiilor hidrometrice.

Calcule ale distribuției intraanuale a scurgerii prin metoda de așezare

Datele inițiale pentru calcul sunt consumul mediu lunar de apă și, în funcție de scopul utilizării calculului, un anumit procent de alimentare P și împărțirea în perioade și anotimpuri.

Calculul este împărțit în două părți:

distribuția intersezonală, care este de cea mai mare importanță;

distribuția intra-sezonieră (pe luni și decenii, stabilită cu o oarecare schematizare.)

Distribuție intersezonală. În funcție de tipul de distribuție intra-anuală a scurgerii, anul este împărțit în două perioade: apă mare și apă scăzută (apă scăzută). În funcție de scopul utilizării, unuia dintre ele i se atribuie limitare.

Perioada limită (sezonul) este cea mai stresantă în ceea ce privește utilizarea apei. În scopuri de drenaj, perioada limită este apa mare; pentru irigare, apă de mică adâncime energetică.

Perioada include unul sau două sezoane. Pe râurile cu viituri de primăvară în scop de irigare se disting următoarele: o perioadă de apă mare (aka sezon) - primăvară și o perioadă de apă scăzută (limitativă), care include anotimpuri; vara-toamna si iarna, iar anotimpul limitativ pentru irigare este vara-toamna (iarna pentru utilizarea energiei).

Calculul se efectuează în funcție de anii hidrologici, adică. de ani de zile începând cu un sezon de mare apă. Datele anotimpurilor sunt atribuite la fel pentru toți anii de observații, rotunjite la cea mai apropiată lună întreagă. Durata sezonului de apă mare este atribuită astfel încât apa să fie plasată în limitele sezonului atât în ​​anii cu debutul cel mai devreme, cât și cu ultima dată de încheiere.

În sarcină, durata anotimpurilor poate fi luată astfel: primăvară - aprilie, mai, iunie; vara-toamna - iulie, august, septembrie, octombrie, noiembrie; iarna - decembrie și ianuarie, februarie, martie anul viitor.

Cantitatea de scurgere pentru sezoane și perioade individuale este determinată de suma debitelor medii lunare (Tabelul 10). În ultimul an, cheltuielile pentru trei luni (I, II, III) din primul an se adaugă la cheltuiala din decembrie.

La calcularea după metoda de aranjare, distribuția intraanuală a scurgerii este luată din condiția de egalitate a probabilității depășirii scurgerii pentru anul, scurgerea pentru perioada limită și în cadrul acesteia pentru sezonul limitator. Prin urmare, este necesar să se determine costurile securității specificate de proiect (în sarcina P = 80%) pentru anul, perioada limită și sezonul. Prin urmare, este necesar să se calculeze parametrii curbelor de ofertă (О 0 , С v și С s) pentru perioada limită și sezon (pentru scurgerea anuală, parametrii sunt calculați mai sus). Calculele se fac prin metoda momentelor din tabel. 10 conform schemei prezentate mai sus pentru debitul anual.

Puteți determina costurile estimate folosind formulele:

scurgere anuală

Orasgod \u003d Kr "12Q 0, (26)

termen de limitare

Orasinter = KрQ0inter, (27)

sezon limitator

Oraslo \u003d Kr "Qlo (27)

unde Kp", Kp, Kp" sunt ordonatele curbelor distribuţiei gamma cu trei parametri, luate din tabel, respectiv, pentru C v - scurgere anuală. C v debit scăzut și C v pentru vară-toamnă.

Notă. Deoarece calculele se bazează pe cheltuielile medii lunare, cheltuielile estimate pentru anul trebuie înmulțite cu 12.

Una dintre principalele condiții ale metodei de layout este egalitatea

Orasgod = Orasses. Totuși, această egalitate va fi încălcată dacă scurgerea calculată pentru anotimpuri nelimitative este determinată și din curbele de ofertă (datorită diferenței dintre parametrii curbelor). Prin urmare, scurgerea estimată pentru o perioadă nelimitată (în sarcină - pentru primăvară) este determinată de diferență

Orasves = Orasgod - Orasmezh, (28)

și pentru un sezon nelimitat (în sarcină-iarnă)

Oraszim = Orasmezh. - Qlo (29)

Calculul este mai convenabil de efectuat sub forma unui tabel. 10.

Distribuția intra-sezonieră - este luată în medie pentru fiecare dintre cele trei grupuri de conținut de apă (grup de apă înaltă, inclusiv ani cu scurgere pe sezon Р<33%, средняя по водности 33<Р<66%, маловодная Р>66%).

Pentru a identifica anii incluși în grupuri separate de conținut de apă, este necesar să se aranjeze costurile totale pentru anotimpuri în ordine descrescătoare și să se calculeze aprovizionarea reală a acestora. Deoarece disponibilitatea calculată (Р=80%) corespunde grupului de apă scăzută, se pot face calcule suplimentare pentru anii incluși în grupul de apă scăzută (Tabelul 11).

Pentru aceasta in în coloana „Flux total” se notează cheltuielile pe sezoane, corespunzătoare prevederii P> 66%, iar în coloana „Anii” - se notează anii corespunzători acestor cheltuieli.

Aranjați cheltuielile lunare medii în cadrul sezonului în ordine descrescătoare, indicând lunile calendaristice la care se referă (Tabelul 11). Astfel, primul va fi scurgerea pentru luna cea mai umedă, ultima - pentru luna cu apă scăzută.

Pentru toți anii, rezumați costurile separat pentru sezon și pentru fiecare lună. Luând valoarea cheltuielilor pentru sezon ca 100%, determinați procentul din fiecare lună A% inclus în sezon, iar în coloana „Luna” scrieți numele lunii care se repetă cel mai des. Dacă nu există repetări, scrieți oricare dintre cele întâlnite, dar astfel încât fiecare lună inclusă în sezon să aibă propriul procent din sezon.

Apoi, înmulțind debitul estimat pentru sezon, determinat în funcție de distribuția intersezonală a scurgerilor (Tabelul 10), cu procentul din fiecare lună A% (Tabelul 11), se calculează debitul estimat pentru fiecare lună.

Horac v = Horaces A % v / 100% (30)

Datele obtinute sunt introduse in tabel. 12 „Cheltuieli estimate pe luni” iar pe hârtie milimetrată se construiește un hidrograf estimat R-80% din râul studiat (Fig. 11).

Tabelul 12. Costuri estimate (m3/s) pe luni

INTRODUCERE

Sarcinile calculelor hidrologice și rolul lor în dezvoltarea economiei țării. Legătura calculelor hidrologice cu alte științe. Istoria dezvoltării calculelor hidrologice: primele lucrări ale oamenilor de știință străini în secolele XVII-XIX; lucrări ale oamenilor de știință ruși de la sfârșitul secolului al XIX-lea - începutul secolului al XX-lea; primul manual de hidrologie din Rusia; perioada sovietică de dezvoltare a calculelor hidrologice; Congrese hidrologice ale Uniunii și rolul lor în elaborarea metodelor de calcul al scurgerii râurilor; perioada post-sovietică de dezvoltare a calculelor hidrologice. Principalele caracteristici ale curgerii râului. Trei cazuri de determinare a caracteristicilor hidrologice.

METODE PENTRU ANALIZA CARACTERISTICILOR DEBITĂRII RÂULUI.

Analiza genetică a datelor hidrologice: metoda geografică și hidrologică și cazurile sale speciale - metode de analogie hidrologică, interpolare geografică și hidrologică și hidrogeologică. Analiza probabilistico-statistică: metoda momentelor, metoda maximei probabilități, metoda cuantificatorului, corelația și regresiv analiză, analiza factorilor, metoda componentelor principale, metoda analizei discriminante. Metode de analiză a matematicii computaționale: sisteme de ecuații algebrice, diferenţiereși integrarea funcțiilor, ecuații cu diferențe parțiale, metoda Monte Carlo. Modelarea matematică a fenomenelor și proceselor hidrologice, clase și tipuri de modele. Analiza de sistem.

METODE DE GENERALIZAREA CARACTERISTICILOR HIDROLOGICE.

Hărți de contur de scurgere: principii de construcție, fiabilitatea determinării scurgerii. Zonarea hidrologică a teritoriului: concept, limite de aplicare, principii de zonare și abordări ale zonei, metode de determinare a limitelor regiunilor, omogenitatea regiunilor. Prelucrarea grafică a datelor hidrologice: dependențe grafice rectilinie, exponențiale și exponențiale.

FACTORII FORMĂRII DEBITĂRII RÂUULUI.

Importanța înțelegerii mecanismului și gradului de influență a factorilor fizici și geografici asupra regimului și amplorii scurgerii râurilor. Ecuația bilanțului hidric al bazinului hidrografic. Clasificarea factorilor de formare a scurgerii fluviale. Factorii climatici și meteorologici ai debitului râului: precipitații, evaporare, temperatura aerului. Influența factorilor bazinului hidrografic și ai suprafeței sale subiacente asupra scurgerii: locația geografică, dimensiunea, forma bazinului hidrografic, relief, vegetație, soluri și roci, permafrost, lacuri, mlaștină, ghețari și gheață din bazin. Impactul activității economice asupra debitului râului: crearea rezervoareși iazuri, redistribuirea scurgerii între bazine hidrografice, irigarea câmpurilor agricole, drenarea mlaștinilor și a zonelor umede, activități agroforestiere în bazine hidrografice, consum de apă pentru nevoi industriale și casnice, urbanizare, minerit mineral.

PARAMETRI STATISTICI AI DEBITULUI RÂUULUI.

FIABILITATEA INFORMAȚIILOR HIDROLOGICE INIȚIALE.

Debitul și principiile calculului acestuia. Variabilitatea scurgerii râului, relativă (coeficient variatii) și expresie absolută (deviația standard), legătura cu factorii meteorologici. Variabilitatea distribuției intra-anuale a scurgerii, scurgerea maximă a inundațiilor de primăvară și a inundațiilor de ploaie, scurgere minimă de iarnă și vară. Coeficient de asimetrie. Gradul de fiabilitate al informațiilor de intrare hidrologice. Cauzele erorilor în regimul informaţiei hidrologice.

CONDIȚII DE FORMARE ȘI CALCULE ALE DEBITULUI ANUAL.

scurgere anuală râurile ca principală caracteristică hidrologică. Condiții de formare a scurgerii anuale: precipitații, evaporare, temperatura aerului. Influența lacurilor, mlaștinilor, ghețarilor, bancurilor de gheață, zona bazinului, înălțimea bazinului hidrografic, pădurea și defrișarea acesteia, crearea de rezervoare, irigații, consumul de apă industrială și municipală, drenarea mlaștinilor și a zonelor umede, măsurile agroforestiere asupra formării debitului anual al râului. Conceptul de reprezentativitate a unei serii de date hidrologice. Elemente ale fluctuațiilor ciclice ale scurgerii. Sincronitatea, asincronia, fluctuațiile în fază, defazată ale drenului. Calcule ale debitului anual în prezența, insuficiența și absența datelor observaționale. Distribuția scurgerii anuale pe teritoriul Rusiei.

FACTORI DE FORMARE ȘI CALCUL

DISTRIBUȚIA INTRAANUALĂ A DEBITĂȚII RĂUURILOR.

Semnificația practică a cunoștințelor despre distribuția intra-anuală a scurgerilor. Rolul climei în distribuția scurgerii pe parcursul anului. Factori de suprafață subiacente care corectează distribuția intra-anuală a scurgerii: lacuri, mlaștini, lunci inundabile ale râurilor, ghețari, permafrost, givră, pădure, carstică, dimensiunea bazinului hidrografic, forma bazinului hidrografic. Influența creării de rezervoare și iazuri, irigații, activități agrosilvice și de drenaj asupra distribuției intraanuale a debitului râului. Calculul distribuției intraanuale a scurgerii în prezența, insuficiența și absența datelor observaționale. Calculul distribuției zilnice a scurgerii. Curbele de durată a cheltuielilor zilnice. Coeficientul de reglare a scurgerii naturale. Coeficient de denivelare intra-anuală a scurgerii.

CARACTERISTICI DE FORMARE SI CALCUL MAXIM

DEBIREA RÂUULUI ÎN PERIOADA INITIPIILOR DE PRIMAVARĂ.

Conceptul de „inuitură (potop) catastrofală”. Semnificația practică și științifică a unei evaluări fiabile a parametrilor statistici ai inundațiilor. Cauzele inundațiilor catastrofale. Grupuri genetice ale debitelor maxime de apă. Disponibilitatea estimată a debitelor maxime de apă în funcție de clasa de capital a unei structuri hidraulice. Calitatea informațiilor inițiale privind deversările maxime de apă. Condiții de formare a scurgerii de inundații: rezerve de zăpadă în bazinul hidrografic și rezerve de apă în stratul de zăpadă, pierderi prin evaporare din zăpadă, intensitatea și durata topirii zăpezii, pierderi apa topită. Factori de suprafață subiacente: relief, expunerea versantului, dimensiuni, configurație, disecția bazinului, lacuri și mlaștini, soluri și soluri. Factori antropici în formarea debitului maxim de inundații. Teoria genetică a formării scurgerii maxime. Reducerea debitului maxim. Calcule ale scurgerii maxime de primăvară în prezența, insuficiența și absența datelor observaționale. Modele matematice și fizico-matematice ale proceselor de formare a scurgerii apei de topire.

DEBIT MAXIM RÂU ÎN PERIOADA DE INUNDAȚIE DE PLOIE.

Zone de distribuție a maximelor de precipitații mari. Dificultăți în cercetarea și generalizarea caracteristicilor scurgerii ploii. Tipuri de ploaie și componente ale acestora. Caracteristici ale formării inundațiilor de ploaie: intensitatea și durata ploii, intensitatea infiltrației, viteza și timpul de scurgere a apei pluviale. Rolul factorilor de suprafață de bază și al tipurilor de activitate economică în formarea scurgerii ploii. Calcule ale debitelor maxime de apă ale inundațiilor de ploaie în prezența, insuficiența și absența datelor de observație. Simularea scurgerii inundațiilor de ploaie.

CONDIȚII DE FORMARE ȘI CALCULE ALE MINIMULUI DE VARĂ
ȘI DRENAREA DE IARNĂ A RÂURILOR.

Conceptul de perioadă scăzută de apă și scurgere de apă scăzută. Semnificația practică a cunoștințelor despre debitul minim al râurilor. Principalele caracteristici de proiectare ale debitului minim și scăzut al râurilor. Durata perioadelor de iarnă și vară sau vară-toamnă cu apă scăzută pe râurile Rusiei. Tipuri de ape joase și perioade de apă scăzută ale râurilor rusești. Factori de formare a scurgerii minime: precipitatii, temperatura, evaporare, racordarea apelor din zona de aerare, apele subterane, carstice si arteziene cu raul, geologice si hidrogeologice condițiile din bazin, lacuri, mlaștini, pădure, disecția și înălțimea terenului, lunca inundabilă, adâncimea inciziei de eroziune a canalului râului, zonele bazinelor hidrografice de suprafață și subterane, panta și orientarea bazinului hidrografic, irigarea terenurilor agricole, industriale. și consumul casnic de apă de râu, drenaj, utilizarea apei subterane, crearea de rezervoare, urbanizare. Calcule ale scurgerii minime de apă scăzută pentru diferite volume de informații hidrologice inițiale.

4. LUCRĂRI PRACTICE.

LUCRARE PRACTICĂ Nr 1.

CALCULE A SCURTĂRII ANUALE ALE RÂURILOR
CU INSUFICIENTA SI ABSENTA DATELOR DE OBSERVARE.

SARCINA 1: Selectați un bazin hidrografic cu o zonă de captare de cel puțin 2000 km² și nu mai mult de 50000 km² în Regiunea Tyumenși extrage din publicațiile WRC pentru acest bazin o serie de observații ale debitelor medii anuale.

SARCINA 2: Determinați parametrii statistici ai curbei pentru debitul mediu anual al râului selectat folosind metodele momentelor, probabilitatea maximă, grafic-analitică.

SARCINA 3: Determinați debitul anual al râului cu o securitate de 1%, 50% și 95%.

SARCINA 4: Calculați scurgerea medie anuală a aceluiași râu folosind harta izolinie a modulului și stratul de scurgere și evaluați acuratețea calculului.

TEORIE: În prezența sau insuficiența datelor observaționale, principalii parametri statistici ai scurgerii râului sunt determinați prin trei metode: metoda momentelor, metoda maximei probabilități și metoda grafic-analitică.

METODA MOMENTELOR.

Pentru a determina parametrii curbei de distribuțieQo, Cv și Cs prin metoda momentelor se folosesc următoarele formule:

1) valoarea medie pe termen lung a consumului de apă

Qо = ΣQi /n, unde

Qi – valori anuale ale consumului de apă, m³/s;

n este numărul de ani de observații; pentru serii de observații mai mici de 30 de ani, în loc de n, luați (n - 1).

2) coeficientul de variație

Cv \u003d ((Σ (Ki -1)²) / n)½, unde

Ki - coeficient modular calculat prin formula

Ki \u003d Qi / Qo.

3) coeficientul de asimetrie

Cs \u003d Σ (Ki - 1)³ / (n Cv³).

Pe baza valorilor Cv și Cs, se calculează raportul Cs/Cv și erorile de calcul ale Qo, Cv și Cs:

1) Eroare Qo

σ = (Cv /n½) 100%;

2) Eroarea CV nu trebuie să fie mai mare de 10-15%

Έ = ((1+Cv²) / 2n)½ 100%,

3) Eroare Cs

έ = ((6/n)½ (1+6Cv²+5Cv (½ / Cs) 100%.

Metoda maximă de probabilitate .

Esența metodei este că cea mai probabilă este valoarea parametrului necunoscut la care funcția de probabilitate atinge cea mai mare valoare posibilă. În acest caz, membrii seriei, care corespund valoare mai mare funcții. Această metodă se bazează pe utilizarea statisticilor λ 1 , λ 2 , λ 3. Statistici λ 2 și λ 3 sunt legate între ele și raportul lor se modifică de la modificarea Cv și raportul Cs / Cv. Statisticile sunt calculate folosind formulele:

1) statistica λ 1 este media aritmetică a unei serii de observații

λ 1 = ΣQi / n;

2) statistica λ 2

λ 2 \u003d Σ IgKi / (n - 1);

3) statistica λ 3

λ 3 = Σ Ki· IgКi /(n – 1).

Determinarea coeficientului de variabilitate Cv și a raportului Cs/Cv se realizează conform nomogramelor (vezi ghid de studiu. Hidrologie practică. L.: Gidrometeoizdat, 1976, p. 137) în conformitate cu statisticile calculate λ 2 și λ 3 . Pe nomograme găsim punctul de intersecție al valorilor statisticii λ 2 și λ 3 . Valoarea Cv se determină din curba verticală cea mai apropiată de aceasta, iar raportul Cs/Cv se determină din curba orizontală, de la care se trece la valoarea Cs. Eroarea Cv este determinată de formula:

Έ = (3 / (2n(3+ Cv²)))½ 100%.

METODA GRAF-ANALITICA .

Prin această metodă se calculează parametrii statistici ai curbei de dotare analitică prin trei ordonate caracteristice ale curbei de dotare empirică netezită. Aceste ordonate sunt Q

Pe fibra semilogaritmică a probabilităților se construiește dependența Q = f (P). Pentru a construi o curbă empirică netezită a ofertei, este necesar să se construiască o serie de observații în succesiune descrescătoare și pentru fiecare valoare clasată a consumului de apă Q ub . atribuiți valoarea garanției P, calculată prin formula:

P \u003d (m / n + 1) 100%, unde

m este numărul de serie al unui membru al seriei;

n este numărul de membri ai seriei.

Valorile proviziilor sunt reprezentate de-a lungul axei orizontale, Q-ul corespunzător ucide Punctele de intersecție sunt indicate prin cercuri cu diametrul de 1,5-2 mm și fixate cu cerneală. O curbă de securitate empirică netezită este trasată peste puncte cu un creion. Din această curbă sunt luate trei ordonate caracteristice Q 5%, Q 50% și Q 95% disponibilitate, datorită căreia valoarea coeficientului de asimetrie S al curbei ofertei este calculată conform următoarei formule:

S = (Q 5% + Q 95% - 2 Q 50% ) / (Q 5% - Q 95% ).

Factorul de asimetrie este o funcție a factorului de asimetrie. Prin urmare, după valoarea calculată a lui S, se determină valoarea lui Cs (vezi Anexa 3 din manual. Hidrologie practică. L .: Gidrometeoizdat, 1976, p. 431). Conform aceleiași aplicații, în funcție de valoarea obținută a lui Cs, diferența abaterilor normalizate (Ф 5% - F 95% ) și abaterea normalizată Ф 50% . Apoi, calculați abaterea standard σ, scurgerea medie pe termen lung Qо´ și coeficientul de variație Cv folosind următoarele formule:

σ \u003d (Q 5% - Q 95% ) / (F 5% - F 95% ),

Qo ´ \u003d Q 50% - σ F 50%,

Сv = σ / Q´.

Curba de dotare analitică este considerată a fi suficient de consistentă cu distribuția empirică dacă este satisfăcută următoarea inegalitate:

IQo - Qo'I< 0,02·Qо.

Eroarea pătratică medie Q® se calculează cu formula:

σ Qo´ = (Сv / n½) 100%.

Eroarea coeficientului de variație

Έ = ((1+ Сv²) / 2n)½ 100%.

CALCULUL CHELTUIELILOR GARANTIEI DATE .

Consumul unui titlu dat este calculat prin formula:

Qр = Кр·Qо, unde

Кр - coeficientul modular al securității date p%, calculat prin formula

Kp \u003d Fr Cv + 1, unde

Fr - abateri normalizate ale unui titlu dat de la valoarea medie a ordonatelor curbei de distribuție binomială, determinate conform Anexei 3 la manualul de instruire. Hidrologie practică. L .: Gidrometeoizdat, 1976, p. 431.

Recomandati pentru calcule hidrologice și lucrări de proiectare ulterioare, parametrii statistici pentru bazinul hidrografic și costurile securizate ale acestuia se obțin prin calcularea mediei aritmetice a celor obținute prin cele trei metode de mai sus Q®, Cv, Cs, Q 5%, Q 50% și Q 95% securitate.

DETERMINAREA VALORILOR DEBITULUI MEDIU ANUAL RÂU

CARDURI.

În lipsa datelor observaționale privind scurgerea, una dintre modalitățile de determinare a acestuia sunt hărțile izoliniilor modulelor și stratul de scurgere (vezi manualul. Hidrologie practică. L .: Gidrometeoizdat, 1976, pp. 169-170). Valoarea modulului sau a stratului de scurgere este determinată pentru centrul bazinului hidrografic al râului. Dacă centrul bazinului de apă se află pe izolinie, atunci valoarea medie a scurgerii acestui bazin de apă este luată din valoarea acestei izolinii. Dacă bazinul de apă se află între două izolinii, atunci valoarea scurgerii pentru centrul său este determinată prin interpolare liniară. Dacă bazinul de apă este traversat de mai multe izolinii, atunci valoarea modulului de scurgere (sau a stratului de scurgere) pentru centrul bazinului de apă este determinată prin metoda medie ponderată conform formulei:

Мср = (М 1 f 1 + М 2 f 2 +…М n f n ) / (f 1 + f 2 +…f n ), unde

M 1, M 2 ... - valori medii de scurgere între izoliniile adiacente care traversează bazinul hidrografic;

f1, f2... - zonele de captare dintre curbele de nivel din interiorul bazinului hidrografic (în km² sau în diviziuni la scară).

Râu- un curent de apă natural care curge constant în adâncitura (canalul) formată de acesta.
Fiecare râu are izvorul său, cursul superior, mijlociu, inferior și gura sa. Sursă- începutul râului. Râurile încep la confluența pâraielor care iau naștere în locurile de evacuare a apei subterane sau colectând apa din precipitațiile atmosferice care au căzut la suprafață. Ele curg din mlaștini (de exemplu, Volga), lacuri și ghețari, hrănindu-se cu apa acumulată în ele. În cele mai multe cazuri, sursa râului poate fi determinată numai condiționat.
De la izvorul râului începe cursul său superior.
ÎN superiorÎn cursul curgerii unui râu, acesta este de obicei mai puțin plin de apă decât în ​​cursurile mijlocii și inferioare, panta suprafeței, dimpotrivă, este mai mare, iar acest lucru se reflectă în viteza curgerii și în eroziune. activitatea fluxului. ÎN in medieÎn cursul râului, râul devine mai abundent, dar viteza curentului scade, iar debitul poartă în principal produsele eroziunii canalului în cursurile superioare. ÎN inferiorÎn timpul mișcării lente a curgerii predomină depunerea de sedimente aduse de acesta de sus (acumulare). Cursul inferior al râului se termină la vărsare.
gură râuri - locul confluenței sale cu marea, lacul, un alt râu. Într-un climat uscat, în care râurile consumă multă apă (pentru evaporare, irigare, filtrare), acestea se pot usca treptat, neatingând apele până la mare sau la alt râu. Gurile unor astfel de râuri sunt numite „oarbe”. Toate râurile care curg printr-un anumit teritoriu îi formează reţeaua fluvială, inclus împreună cu lacuri, mlaștini și ghețari din retea hidrografica.
Rețeaua fluvială este formată din sisteme fluviale.
Sistemul fluvial include râul principal (al cărui nume îl poartă) și afluenți. În multe sisteme fluviale, râul principal se distinge clar doar în cursurile inferioare, este foarte dificil să-l determinăm la mijloc și mai ales în cursurile superioare. Ca semne ale râului principal, se poate lua lungimea, conținutul de apă, poziția axială în sistemul fluvial, vârsta relativă a văii râului (valea este mai veche decât cea a afluenților). Râurile principale ale majorității sistemelor fluviale majore nu îndeplinesc toate aceste criterii simultan, de exemplu: Missouri este mai lung și mai curgător decât Mississippi; Kama aduce nu mai puțină apă în Volga decât o poartă Volga la gura Kama; Irtysh este mai lung decât Ob și poziția sa este mai în concordanță cu poziția râului principal al sistemului fluvial. Râul principal al sistemului fluvial a devenit istoric cel pe care oamenii l-au cunoscut mai devreme și mai bine decât alte râuri ale acestui sistem.
Afluenții râului principal se numesc afluenți de ordinul întâi, afluenții lor sunt numiți afluenți de ordinul doi etc.

Sistemul fluvial se caracterizează prin lungimea râurilor sale constitutive, sinuozitatea acestora și densitatea rețelei fluviale. Lungimea râului- lungimea totală a tuturor râurilor din sistem, măsurată pe o hartă la scară largă. Se determină gradul de sinuozitate al râului factor de tortuozitate(Fig. 87) - raportul dintre lungimea râului și lungimea unei linii drepte care leagă sursa și gura. Densitatea rețelei fluviale- raportul dintre lungimea totală a tuturor râurilor din rețeaua fluvială considerată și suprafața ocupată de aceasta (km/km2). Pe hartă, chiar și la scară nu foarte mare, este clar că densitatea rețelei fluviale în diferite zone naturale nu este aceeași.
La munte, densitatea rețelei fluviale este mai mare decât la câmpie, de exemplu: pe versanții nordici ai Lanțului Caucazului, este de 1,49 km/km2, iar pe câmpiile Ciscaucaziei - 0,05 km/km2.
Suprafața din care curge apa în același sistem fluvial, se numește bazinul acestui sistem fluvial sau bazinul său de captare. Bazinul sistemului hidrografic este alcătuit din bazine afluente de ordinul I, care la rândul lor constau din bazine afluente de ordinul doi etc. Bazinele hidrografice sunt incluse în bazinele mărilor și oceanelor. Toate apele terestre sunt împărțite între principalele bazine: 1) Oceanul Atlantic și Arctic (suprafață 67.359 mii km2), 2) Oceanul Pacific și Indian (suprafața 49.419 mii km2), 3) zona de curgere internă (suprafață 32.035 mii km2) . km2).
Bazinele hidrografice au dimensiuni diferite și forme foarte diverse. Există bazine simetrice (de exemplu, bazinul Volga) și asimetrice (de exemplu, bazinul Yenisei).
Mărimea și forma bazinului determină în mare măsură mărimea și regimul debitului râului. Poziția bazinului hidrografic este de asemenea importantă, care poate fi situat în zone climatice diferite și se poate întinde pe direcția latitudinală în cadrul aceleiași zone.
Bazinele sunt limitate de bazine hidrografice. În țările muntoase, pot fi linii care coincid în general cu crestele crestelor. Pe câmpii, în special cele plate și mlăștinoase, bazinele de apă nu sunt clar definite.
În unele locuri, bazinele hidrografice sunt în general imposibil de trasat, deoarece masa de apă a unui râu este împărțită în două părți, îndreptându-se către sisteme diferite. Acest fenomen se numește bifurcarea râului (împărțindu-l în două). Un exemplu izbitor de bifurcare este împărțirea cursurilor superioare ale Orinocului în două râuri. Unul dintre ele, care păstrează numele Orinoco, se varsă în Oceanul Atlantic, celălalt - Casiquiare - se varsă în Rio Negro, un afluent al Amazonului.
Bazinele hidrografice limitează bazinele râurilor, mărilor, oceanelor. Principalele bazine: Atlanticul și Oceanul Arctic (Atlantic-Arctic), pe de o parte, și Pacificul și Indian, pe de altă parte, sunt limitate de principalul bazin hidrografic (mondial) al Pământului.
Poziția bazinelor hidrografice nu rămâne constantă. Mișcările lor sunt asociate cu incizia lentă a cursurilor superioare ale râurilor ca urmare a dezvoltării sistemelor fluviale și cu restructurarea rețelei fluviale, cauzată, de exemplu, de mișcările tectonice ale scoarței terestre.
Albia râului. Curele de apă curg de-a lungul suprafeței pământului în adânciturile longitudinale create de acestea - canale. Fără canal, nu poate exista râu. Termenul „râu” include atât pârâul, cât și albia. În majoritatea râurilor, canalul este tăiat în suprafața pe care curge râul. Ho sunt multe râuri, ale căror canale se ridică deasupra câmpiei pe care le traversează. Aceste râuri și-au sculptat canalele în sedimentele depuse de ele. Un exemplu ar fi Râul Galben, Mississippi și Po în cursul inferior. Astfel de canale se deplasează cu ușurință, deseori rupând puțul lor lateral, amenințănd inundații.
Secțiunea transversală a unui canal umplut cu apă se numește secțiunea de apă a unui râu. Dacă întreaga secțiune de apă este o secțiune a unui flux în mișcare, aceasta coincide cu așa-numita secțiune de viață. Dacă în secțiunea de apă există secțiuni staționare (cu o viteză de mișcare care nu este captată de instrumente), acestea se numesc spațiu mort. În acest caz, secțiunea liberă va fi mai mică decât secțiunea de apă cu o sumă egală cu aria spațiului mort. Secțiunea transversală a canalului este caracterizată prin suprafață, rază hidraulică, lățime, adâncime medie și maximă.
Aria secțiunii transversale (F) este determinată ca urmare a măsurătorilor de adâncime pe toată secțiunea transversală la anumite intervale, luate în funcție de lățimea râului. Potrivit lui V.A. Appolov, aria deschisă este legată de lățimea (B) și cea mai mare adâncime (H) prin ecuația: F=2/3BH.
Raza hidraulică (R) - raportul dintre suprafața secțiunii transversale și perimetrul umezit (P), adică la lungimea liniei de contact a fluxului cu patul său:

Raza hidraulică caracterizează forma canalului în secțiune transversală, deoarece depinde de raportul dintre lățimea și adâncimea acestuia. În râurile puțin adânci și late, perimetrul umezit este aproape egal cu lățimea; în acest caz, raza hidraulică este aproape egală cu adâncimea medie.
Adâncimea medie (Hcp) a secțiunii transversale a unui râu este determinată prin împărțirea ariei acestuia la lățimea sa (B): Hcp = S/B. Lățimea și adâncimea maximă se obțin prin măsurători directe.
Toate elementele secțiunii transversale se modifică odată cu schimbarea poziției nivelului râului. Nivelul râului este supus unor fluctuații constante, ale căror observații sunt efectuate sistematic la posturi speciale de măsurare a apei.
Profilul longitudinal al canalului râului se caracterizează prin coborâre și pantă. Cădere (Δh) - diferență de înălțime de două puncte (h1-h2). Raportul dintre cădere și lungimea secțiunii (l) se numește pantă (i):

Căderea este exprimată în metri, panta este afișată ca o fracție zecimală - în metri pe kilometru de cădere sau în miimi (ppm - ‰).
Râurile de câmpie au pante ușoare, versanții râurilor de munte sunt semnificative.
Cu cât panta este mai mare, cu atât curgerea râului este mai rapidă (Tabelul 23).

Profilul longitudinal al fundului canalului și profilul longitudinal al suprafeței apei sunt diferite: primul este întotdeauna o linie ondulată, al doilea este o linie netedă (Fig. 88).
Viteza curgerii râului. Curgerea apei se caracterizează printr-o mișcare turbulentă. Viteza sa în fiecare punct se schimbă continuu atât în ​​mărime, cât și în direcție. Acest lucru asigură amestecarea constantă a apei și promovează activitatea de curățare.
Viteza curgerii râului nu este aceeași în diferite părți ale secțiunii de locuit. Numeroase măsurători arată că cea mai mare viteză este de obicei observată în apropierea suprafeței. Pe măsură ce ne apropiem de fundul și pereții canalului, viteza curgerii scade treptat, iar în stratul de apă aproape de jos, gros de doar câteva zeci de milimetri, scade brusc, ajungând la o valoare apropiată de 0 în partea de jos. .
Liniile de distribuție a vitezelor egale de-a lungul secțiunii vii a râului sunt izotahii. Vantul care sufla cu curentul creste viteza la suprafata; vântul care bate împotriva curentului o încetinește. Încetinește viteza de mișcare a apei la suprafață și a stratului de gheață al râului. Jetul din flux, care are cea mai mare viteză, se numește axă dinamică, jetul cu cea mai mare viteză de pe suprafața fluxului se numește tijă. În anumite condiții, de exemplu, când vântul urmărește curgerea, axa dinamică a fluxului este la suprafață și coincide cu tija.
Viteza medie în secțiunea liberă (Vav) se calculează prin formula Chezy: V=C √Ri, unde R este raza hidraulică, i este panta suprafeței apei la locul de observare, C este un coeficient în funcție de rugozitatea și forma canalului (aceasta din urmă este determinată folosind tabele speciale).

Natura curgerii. Particulele de apă din flux se deplasează sub acțiunea gravitației de-a lungul pantei. Mișcarea lor este întârziată de forța de frecare. Pe lângă gravitație și frecare, caracterul mișcării fluxului este afectat de forța centrifugă care are loc la turele canalului și de forța de deviere a rotației Pământului. Aceste forțe determină curenți transversali și circulari în flux.
Sub acțiunea forței centrifuge la viraj, fluxul este apăsat pe malul concav. În acest caz, cu cât viteza curgerii este mai mare, cu atât este mai mare forța de inerție care împiedică fluxul să schimbe direcția de mișcare și să devieze de la malul concav. Viteza curgerii în apropierea fundului este mai mică decât la suprafață, prin urmare deviația straturilor de fund către coasta opusă celei concave este mai mare decât cea a straturilor de suprafață. Acest lucru contribuie la apariția unui curent pe canal. Deoarece apa este presată pe malul concav, suprafața pârâului primește o pantă transversală de la malul concav la malul convex. Cu toate acestea, nu există nicio mișcare a apei la suprafață de-a lungul pantei de la o coastă la alta. Acest lucru este împiedicat de forța centrifugă, care forțează particulele de apă, depășind panta, să se deplaseze spre malul concav. În straturile inferioare, datorită vitezei mai mici a curentului, efectul forței centrifuge este mai puțin pronunțat și, prin urmare, apa se mișcă în conformitate cu panta de la malul concav la malul convex. Particulele de apă care se deplasează peste râu sunt simultan în aval, iar traiectoria lor seamănă cu o spirală.
Forța de deviere a rotației Pământului face ca fluxul să apese pe malul drept (în emisfera nordică), motiv pentru care suprafața lui (precum și la o viraj sub influența forței centrifuge) capătă o pantă transversală. Panta și diferitele grade de forță asupra particulelor de apă de la suprafață și de la fund provoacă un contracurent intern care este în sensul acelor de ceasornic (în emisfera nordică) atunci când se privește în aval. Deoarece această mișcare este combinată și cu mișcarea de translație a particulelor, ele se deplasează de-a lungul canalului în spirală.
Într-o secțiune dreaptă a canalului, unde nu există forțe centrifuge, natura curgerii transversale este determinată în principal de acțiunea forței de deviere a rotației Pământului. La coturile canalului, forța de deviere a rotației Pământului și forța centrifugă fie se adună, fie se scad, în funcție de direcția în care se întoarce râul, iar circulația transversală este întărită sau slăbită.
Circulația transversală poate apărea, de asemenea, sub influența diferitelor temperaturi (densitate inegală) ale apei în diferite părți ale secțiunii transversale, sub influența topografiei inferioare și din alte motive. Prin urmare, este complex și variat. Influența circulației transversale asupra formării canalului, așa cum vom vedea mai jos, este foarte mare.
Debitul râului și caracteristicile acestuia. Cantitatea de apă care trece prin secțiunea vie a râului într-o secundă este debitul acesteia. Debitul (Q) este egal cu produsul dintre suprafața deschisă (F) și viteza medie (Vcp): Q=FVcp m3/sec.
Deversările de apă în râuri sunt foarte variabile. Sunt mai stabili pe râurile reglementate de lacuri și rezervoare. Pe râurile din zona temperată, cel mai mare debit de apă cade în perioada inundațiilor de primăvară, cel mai puțin - în lunile de vară. Conform datelor cheltuielilor zilnice se construiesc grafice ale modificărilor consumului - hidrografe.
Cantitatea de apă care trece prin secțiunea vie a râului mai mult sau mai puțin îndelungată este debitul râului. Scurgerea se determină prin însumarea consumului de apă pentru perioada de interes (zi, lună, sezon, an). Volumul scurgerii este exprimat fie în metri cubi, fie în kilometri cubi. Calculul scurgerii pe un număr de ani face posibilă obținerea valorii sale medii pe termen lung (Tabelul 24).

Curgerea apei caracterizează curgerea râului. Debitul râului depinde de cantitatea de apă care intră în râu din zona bazinului său. Pentru a caracteriza scurgerea, pe lângă debit, se utilizează modulul de scurgere, stratul de scurgere și coeficientul de scurgere.
Modul de scurgere(M) - numărul de litri de apă care curge dintr-o unitate de suprafață a bazinului (1 km pătrați) pe unitatea de timp (în sec). Dacă debitul mediu de apă în râu pentru o anumită perioadă de timp este Q m3 / s, iar aria bazinului este F sq. km, atunci modulul de scurgere medie pentru aceeași perioadă de timp este M = 1000 l / s * km2 (este necesar un factor de 1000, deoarece Q este exprimat în metri cubi și M - în l). M din Neva - 10 l / s, Don - 9 l / s, Amazon - 17 l / s.
strat de scurgere- strat de apă în milimetri, care să acopere zona de captare cu o repartizare uniformă a întregului volum de scurgere peste acesta.
Coeficientul de scurgere(h) - raportul dintre dimensiunea stratului de scurgere și dimensiunea stratului de precipitații care a căzut pe aceeași zonă în aceeași perioadă de timp, exprimat ca procent sau în fracțiuni de unitate, de exemplu: debitul coeficientul Neva - 65%, Don - 16%, Nil - 4%, Amazons - 28%.
Scurgerea depinde de întregul complex de condiții fizice și geografice: de climă, sol, structura geologică a zonei, schimbul activ de apă, vegetație, lacuri și mlaștini, precum și de activitățile umane.
Climat se referă la principalii factori în formarea scurgerii. Determină cantitatea de umiditate în funcție de cantitatea de precipitații (elementul principal al părții de intrare a bilanțului de apă) și de evaporare (indicatorul principal al părții de ieșire a balanței). Cu cât cantitatea de precipitații este mai mare și cu cât evaporarea este mai mică, cu atât umiditatea trebuie să fie mai mare și cu atât scurgerea poate fi mai mare. Precipitațiile și evaporarea determină potențialul de scurgere. Debitul real depinde de întregul complex de condiții.
Clima afectează scurgerea nu numai în mod direct (prin precipitații și evaporare), ci și prin alte componente ale complexului geografic - prin soluri, vegetație, topografie, care depind într-o măsură sau alta de climă. Influența climei asupra scurgerii, atât direct, cât și prin alți factori, se manifestă prin diferențe zonale în amploarea și natura scurgerii. Abaterea valorilor scurgerii efectiv observate de la cea zonală este cauzată de condițiile fizice și geografice locale, intrazonale.
Un loc foarte important printre factorii care determină scurgerea râului, componentele sale de suprafață și subterane, îl ocupă acoperirea solului, care joacă rolul de intermediar între climă și scurgere. Cantitatea de scurgere de suprafață, consumul de apă pentru evaporare, transpirație și reîncărcare a apelor subterane depind de proprietățile acoperirii solului. Dacă solul absoarbe slab apa, scurgerea la suprafață este mare, se acumulează puțină umiditate în sol, consumul pentru evaporare și transpirație nu poate fi mare și există puțină reîncărcare a apelor subterane. În aceleași condiții climatice, dar cu o capacitate mai mare de infiltrare a solului, scurgerea de suprafață, dimpotrivă, este mică, se acumulează multă umiditate în sol, consumul pentru evaporare și transpirație este mare, iar apa subterană este alimentată din abundență. În al doilea dintre cele două cazuri descrise, cantitatea de scurgere de suprafață este mai mică decât în ​​primul, dar pe de altă parte, datorită alimentării subterane, este mai uniformă. Solul, absorbind apa din precipitații, îl poate reține și îl poate lăsa să treacă mai adânc dincolo de zona disponibilă pentru evaporare. Raportul dintre consumul de apă pentru evaporarea din sol și pentru nutriția apei subterane depinde de capacitatea de reținere a apei a solului. Solul care reține bine apa cheltuiește mai multă apă pentru evaporare și trece mai puțină apă în adâncime în sol. Ca urmare a îmbinării cu apă a solului, care are o capacitate mare de reținere a apei, scurgerea la suprafață crește. Proprietățile solului sunt combinate în moduri diferite, iar acest lucru se reflectă în scurgere.
Influență geologice structurile de pe scurgerea râului este determinată în principal de permeabilitatea rocilor și este în general similară cu efectul acoperirii solului. Importantă este și apariția straturilor rezistente la apă în raport cu suprafața zilei. Apariția profundă a acvicludelor contribuie la conservarea apei infiltrate de a fi cheltuită prin evaporare. Structura geologică afectează gradul de reglare a scurgerii, condițiile de alimentare cu apă subterană.
Influența factorilor geologici mai puțin decât toate celelalte depinde de condițiile zonale și în unele cazuri se suprapune influenței factorilor zonali.
Vegetație afectează cantitatea de scurgere atât direct, cât și prin acoperirea solului. Influența sa directă constă în transpirație. Scurgerea râului depinde de transpirație în același mod ca și de evaporarea din sol. Cu cât transpirația este mai mare, cu atât ambele componente ale scurgerii râului sunt mai mici. Coroanele copacilor rețin până la 50% din precipitații, care apoi se evaporă din ele. Iarna, pădurea protejează solul de îngheț, primăvara moderează intensitatea topirii zăpezii, ceea ce contribuie la infiltrarea apei de topire și la refacerea rezervelor de apă subterană. Influența vegetației asupra scurgerii prin sol se datorează faptului că vegetația este unul dintre factorii formării solului. Proprietățile de infiltrare și de reținere a apei depind în mare măsură de natura vegetației. Capacitatea de infiltrare a solului din pădure este excepţional de mare.
Scurgerea în pădure și în câmp diferă în general puțin, dar structura sa este semnificativ diferită. În pădure, există mai puține scurgeri de suprafață și mai multe rezerve de sol și apă subterană (scurgere subterană), care sunt mai valoroase pentru economie.
În pădure, în raporturile dintre componentele scurgerii (de suprafață și subterane), se găsește un model zonal. În pădurile din zona forestieră, scurgerea de suprafață este semnificativă (umiditate mai mare), deși mai mică decât în ​​câmp. În zonele de silvostepă și stepă, practic nu există scurgeri de suprafață în pădure, iar toată apa absorbită de sol este cheltuită pentru evaporare și reîncărcare a apelor subterane. În general, influența pădurii asupra scurgerii este de reglare a apei și de protecție a apei.
Relief afecteaza scurgerea diferit in functie de marimea matritelor. Influența munților este deosebit de mare. Întregul complex de condiții fizice și geografice (zonalitate de altitudine) se modifică odată cu înălțimea. Ca urmare, stocul se modifică și el. Deoarece o schimbare a setului de condiții cu înălțimea poate avea loc foarte rapid, imaginea de ansamblu a formării scurgerii în munții înalți devine mai complicată. Odată cu înălțimea, cantitatea de precipitații crește până la o anumită limită, scurgerea crește în general. Creșterea scurgerii este vizibilă mai ales pe versanții vântului, de exemplu, modulul de scurgere pe versanții vestici ai munților scandinavi este de 200 l/s*km2. În interior, părți ale regiunilor muntoase, scurgerea este mai mică decât în ​​cele periferice. Relieful este de mare importanță pentru formarea scurgerii în legătură cu distribuția stratului de zăpadă. Afectează semnificativ scurgerea și microrelieful. Micile depresiuni din relief, în care se adună apa, contribuie la infiltrarea și evaporarea acestuia.
Panta terenului și abruptul versanților afectează intensitatea scurgerii, fluctuațiile acestuia, dar nu afectează semnificativ amploarea scurgerii.
lacuri, evaporând apa acumulată în ele, reduc scurgerea și în același timp acționează ca regulatori ai acesteia. Rolul lacurilor mari cu curgere este deosebit de mare în acest sens. Cantitatea de apă din râurile care curg din astfel de lacuri aproape nu se modifică în timpul anului. De exemplu, debitul Nevei este de 1000-5000 m3/s, în timp ce debitul Volgăi de lângă Yaroslavl, înainte de reglarea sa, a fluctuat în cursul anului de la 200 la 11.000 m3/s.
are un efect puternic asupra stocului activitate economică oameni, făcând mari schimbări în complexele naturale. Impactul oamenilor asupra acoperirii solului este de asemenea semnificativ. Cu cât sunt mai multe spații arate, cu atât mai multe precipitații se infiltrează în sol, umezesc solul și hrănesc apele subterane, cu atât o parte mai mică a acesteia curge la suprafață. Agricultura primitivă determină destructurarea solurilor, scăderea capacității acestora de a absorbi umiditatea și, în consecință, o creștere a scurgerii de suprafață și o slăbire a circulației subterane. Cu agricultura rațională, capacitatea de infiltrare a solurilor crește cu toate consecințele care decurg.
Scurgerea este afectată de măsurile de reținere a zăpezii care vizează creșterea umidității care pătrunde în sol.
Rezervoarele artificiale au o influență reglatoare asupra scurgerii râului. Reduce consumul de apă de scurgere pentru irigare și alimentare cu apă.
Prognoza debitului și regimului râurilor este importantă pentru planificarea utilizării resurse de apățară. În Rusia, a fost dezvoltată o metodă specială de prognoză, bazată pe un studiu experimental al diferitelor metode de impact economic asupra elementelor bilanţului hidric.
Distribuția scurgerii pe teritoriu poate fi afișată folosind hărți speciale, pe care sunt trasate izolinii ale valorilor scurgerii - module sau scurgeri anuale. Harta arată manifestarea zonalității latitudinale în distribuția scurgerii, care este deosebit de pronunțată la câmpie. Influenta reliefului asupra scurgerii este de asemenea evidenta.
Nutriția râului. Există patru surse principale de nutriție a râului: ploaie, zăpadă, glaciară, subterană. Rolul acestei sau aceleia surse de hrană, combinarea și distribuția lor în timp depind în principal de condițiile climatice. Deci, de exemplu, în țările cu climă caldă, nu există zăpadă, râurile și apele subterane adânci nu se hrănesc, iar ploaia este singura sursă de nutriție. Într-un climat rece, apele de topire capătă importanța principală în alimentația râurilor, iar apele subterane iarna. Într-un climat temperat se combină diverse surse de hrană (Fig. 89).

Cantitatea de apă din râu variază în funcție de hrănire. Aceste modificări se manifestă prin fluctuații ale nivelului râului (înălțimea suprafeței apei). Observațiile sistematice ale nivelului râurilor fac posibilă aflarea modelelor de modificări ale cantității de apă din râuri în timp, regimul acestora.
În modul râurilor cu un climat moderat rece, în alimentația cărora apele de topire a zăpezii joacă un rol important, se disting clar patru faze, sau anotimpuri hidrologice: viitură de primăvară, ape joase de vară, viituri de toamnă și ape de iarnă. Inundațiile, inundațiile și apa scăzută sunt caracteristice regimului râurilor care se află și în alte condiții climatice.
Apa mare este o creștere relativ lungă și semnificativă a cantității de apă din râu, care se repetă anual în același sezon, însoțită de o creștere a nivelului. Este cauzată de topirea de primăvară a zăpezii de pe câmpie, de topirea verii a zăpezii și a gheții în munți și de ploile abundente.
Momentul declanșării și durata inundațiilor în diferite condiții sunt diferite. Apa mare cauzată de topirea zăpezii de pe câmpie, într-un climat temperat, vine primăvara, într-un climat rece - vara, la munte se întinde în primăvară și vară. Inundațiile induse de ploaie au loc primăvara și vara în climatul musonal, toamna în climatul ecuatorial și iarna în climatul mediteranean. Debitul unor râuri în timpul viiturii este de până la 90% din debitul anual.
Apă scăzută - cea mai joasă apă stătătoare din râu, cu predominanța alimentației subterane. Scăderea apei de vară apare ca urmare a capacității mari de infiltrare a solurilor și a evaporării puternice, iarna - ca urmare a lipsei de nutriție la suprafață.
Inundațiile sunt creșteri relativ scurte și neperiodice ale nivelului apei din râu, cauzate de afluxul apei de ploaie și de topire în râu, precum și de trecerea apei din rezervoare. Înălțimea viiturii depinde de intensitatea ploii sau a topirii zăpezii. O inundație poate fi privită ca un val cauzat de curgerea rapidă a apei într-un canal.
A.I. Voeikov, care considera râurile drept „produs climatic” al bazinelor lor, a creat în 1884 o clasificare a râurilor în funcție de condițiile de alimentare.
Ideile care stau la baza clasificării râurilor Voeikov au fost luate în considerare într-o serie de clasificări. Clasificarea cea mai completă și clară a fost elaborată de M. I. Lvovich. Lvovich clasifică râurile în funcție de sursa de alimentare și de natura distribuției debitului pe parcursul anului. Fiecare dintre cele patru surse de hrană (ploaie, zăpadă, glaciară, subterană) în anumite condiții se poate dovedi a fi aproape singura (aproape exclusivă), reprezentând mai mult de 80% din totalul hranei, poate avea un rol predominant în hrănirea râu (de la 50 la 80%) și poate predomina (>50%) printre alte surse care joacă, de asemenea, un rol semnificativ în el. În acest din urmă caz, alimentarea râului se numește mixtă.
Scurgerea este primăvara, vara, toamna și iarna. În același timp, poate fi concentrată aproape exclusiv (> 80%) sau predominant (de la 50 la 80%) într-unul dintre cele patru anotimpuri sau să apară în toate anotimpurile, predominând (> 50%) într-unul dintre ele.
Combinațiile naturale ale diferitelor combinații de surse de energie cu diferite opțiuni pentru distribuția scurgerii în timpul anului au permis lui Lvovich să distingă tipurile regimul apei rec. Pe baza principalelor modele ale regimului de apă, se disting principalele sale tipuri zonale: polar, subarctic, temperat, subtropical, tropical și ecuatorial.
Râurile de tip polar sunt alimentate de apele de topire a gheții polare și a zăpezii pentru o perioadă scurtă, dar îngheață în cea mai mare parte a anului. Râurile de tip subarctic sunt alimentate de ape topite de zăpadă, alimentarea lor subterană este foarte mică. Multe, chiar și râuri semnificative îngheață. Aceste râuri au cel mai înalt nivel vara (inundație de vară). Motivul sunt ploile târzii de primăvară și de vară.
Râurile de tip moderat sunt împărțite în patru subtipuri: 1) cu predominanța alimentației datorită topirii de primăvară a stratului de zăpadă; 2) cu predominanţă a ploilor cu scurgere mică primăvara, atât datorită abundenţei ploilor, cât şi sub influenţa topirii zăpezii; 3) cu predominanța aportului de ploaie iarna cu o distribuție mai mult sau mai puțin uniformă a precipitațiilor pe tot parcursul anului; 4) cu o predominanță a ploilor vara datorită ploilor continue de origine musonica.
Râurile subtropicale sunt alimentate în principal cu apa de ploaie iarna.
Râurile tropicale se caracterizează prin debit scăzut. Predomină precipitațiile de vară, iarna cu precipitații reduse.
Râurile de tip ecuatorial au precipitații abundente pe tot parcursul anului; cea mai mare scurgere are loc în toamna emisferei corespunzătoare.
Râurile din zonele muntoase se caracterizează prin modele de zonalitate verticală.
Regimul termic al râurilor. Regimul termic al râului este determinat de absorbția căldurii din radiația solară directă, radiația efectivă a suprafeței apei, costul căldurii pentru evaporare și degajarea acesteia în timpul condensului, schimbul de căldură cu atmosfera și albia canalului. Temperatura apei și modificările acesteia depind de raportul dintre părțile de intrare și de ieșire ale bilanţului termic.
În conformitate cu regimul termic al râurilor, acestea pot fi împărțite în trei tipuri: 1) râurile sunt foarte calde, fără fluctuații sezoniere de temperatură; 2) râurile sunt calde, cu o fluctuație sezonieră vizibilă a temperaturii, iarna nu îngheață; 3) râuri cu fluctuații sezoniere mari de temperatură care îngheață iarna.
Deoarece regimul termic al râurilor este determinat în primul rând de climă, râurile mari care curg prin diferite regiuni climatice au un regim inegal în diverse părți. Râurile de latitudini temperate au cel mai dificil regim termic. Iarna, când apa se răcește ușor sub punctul său de îngheț, începe procesul de formare a gheții. Într-un râu care curge calm, în primul rând, sunt maluri. Concomitent cu ele sau ceva mai târziu, la suprafața apei se formează un strat subțire de mici cristale de gheață - untură. Salo și zaberezhi îngheață într-o acoperire continuă de gheață a râului.
La mișcare rapidă apă, procesul de congelare este întârziat de amestecarea acestuia, iar apa poate fi suprarăcită cu câteva sutimi de grad. În acest caz, cristale de gheață apar în întreaga coloană de apă și se formează gheață intra-apă și de fund. Gheața din fund și din fund care a apărut la suprafața râului se numește nămol. Acumulându-se sub gheață, nămolul creează blocaje. Nămolul, untura, lapovița, gheața spartă care plutește pe râu formează deriva de gheață de toamnă. La coturile râului, în îngustarea canalului în timpul derivării gheții, apar blocaje. Stabilirea unui strat stabil de gheață pe un râu se numește înghețare. Râurile mici îngheață, ca otrava, înaintea celor mari. Stratul de gheață și zăpada care se întinde pe el protejează apa de răcirea ulterioară. Dacă pierderea de căldură continuă, se formează gheață de jos. Deoarece, ca urmare a înghețului apei, secțiunea transversală liberă a râului scade, apa sub presiune se poate revărsa pe suprafața gheții și îngheța, crescând grosimea acesteia. Grosimea stratului de gheață de pe râurile plate ale Rusiei este de la 0,25 la 1,5 m sau mai mult.
Perioada de îngheț a râurilor și durata perioadei în care stratul de gheață rămâne pe râu sunt foarte diferite: Lena este în medie acoperită cu gheață 270 de zile pe an, Mezen - 200, Oka - 139, Nipru - 98, Vistula lângă Varșovia - 60, Elba lângă Hamburg - 39 de zile și apoi nu anual.
Sub influența ieșirilor abundente de ape subterane sau datorită afluxului de apă mai caldă a lacului, poliniile pot rămâne pe unele râuri pe tot parcursul iernii (de exemplu, pe Angara).
Deschiderea râurilor începe în apropierea malurilor sub influența căldurii solare a atmosferei și a apei de topire care intră în râu. Afluxul de apă de topire provoacă o creștere a nivelului, gheața plutește, rupându-se de coastă, iar o fâșie de apă fără gheață se întinde de-a lungul coastei - marginile. Gheața începe să se miște în aval cu întreaga sa masă și se oprește: mai întâi au loc așa-numitele schimbări de gheață, apoi începe deriva de gheață de primăvară. Pe râurile care curg de la nord la sud, gheața plutește mai calm decât pe râurile care curg de la sud la nord. În acest din urmă caz, acoperirea începe din cursul superior, în timp ce cursul mijlociu și inferior al râului sunt înghețate. Valul viiturii de primăvară se deplasează în josul râului, în timp ce se formează blocaje, nivelul apei crește, gheața, care încă nu începe să se topească, este spartă și aruncată la țărm, se creează puternice deriva de gheață care distrug malurile.
Pe râurile care curg din lacuri, se observă adesea două deplasări de gheață de primăvară: mai întâi este gheața de râu, apoi gheața de lac.
Chimia apelor râurilor. Apa de râu este o soluție cu o concentrație foarte scăzută de sare. Caracteristicile chimice ale apei din râu depind de sursele de nutriție și de regimul hidrologic. După substanțele minerale dizolvate (după predominanța echivalentă a principalelor anioni), apele râurilor se împart (după A.O. Alekin) în trei clase: hidrocarbonat (CO3), sulfat (SO4) și clorură (Cl). Clasele, la rândul lor, sunt împărțite în trei grupe în funcție de predominanța unuia dintre cationi (Ca, Mg sau suma Na + K). În fiecare grupă, se disting trei tipuri de apă în funcție de raportul dintre duritatea totală și alcalinitate. Majoritatea râurilor aparțin clasei hidrocarbonatilor, grupului apelor calcice. Apele hidrocarbonatate din grupa sodiului sunt rare, în Rusia în principal în Asia Centrală și Siberia. Dintre apele carbonate predomină apele slab mineralizate (sub 200 mg/l), mai rar apele de mineralizare medie (200-500 mg/l) - în banda de mijloc Partea europeană a Rusiei, în Caucazul de Sud și parțial în Asia Centrală. Apele hidrocarbonatate foarte mineralizate (>1000 mg/l) sunt un fenomen foarte rar. Râurile din clasa sulfaților sunt relativ rare. Ca exemplu, pot fi citate râurile Mării Azov, unele râuri Caucazul de Nord, Kazahstan și Asia Centrală. Râurile cu clor sunt și mai rare. Ele curg în spațiul dintre cursurile inferioare ale Volgăi și cursurile superioare ale Ob. Apele râurilor din această clasă sunt foarte mineralizate, de exemplu, în râu. Mineralizarea apei Turgai ajunge la 19000 mg/l.
Pe parcursul anului din cauza modificărilor debitului râului compoziție chimică apa se schimbă atât de mult încât unele râuri „trec” de la o clasă hidrochimică la alta (de exemplu, râul Tejen în timpul iernii aparține clasei sulfaților, vara - clasei hidrocarbonatilor).
În zonele cu umiditate excesivă, mineralizarea apelor râului este nesemnificativă (de exemplu, Pechora - 40 mg / l), în zonele cu umiditate insuficientă - ridicată (de exemplu, Emba - 1641 mg / l, Kalaus - 7904 mg / l) . Când treceți dintr-o zonă de exces într-o zonă de umiditate insuficientă, compoziția sărurilor se modifică, cantitatea de clor și sodiu crește.
În acest fel, Proprietăți chimice apele râurilor prezintă un caracter zonal. Prezența rocilor ușor solubile (calcar, săruri, gips) poate duce la caracteristici locale semnificative în mineralizarea apei râului.
Cantitatea de substanțe dizolvate transportate în 1 secundă prin secțiunea vie a râului este consumul de substanțe dizolvate. Din suma cheltuielilor se adaugă o scurgere de substanțe dizolvate, măsurată în tone (Tabelul 25).

Cantitatea totală de substanțe dizolvate transportate de râuri de pe teritoriul Rusiei este de aproximativ 335 * 106 tone pe an. Aproximativ 73,7% din substanțele dizolvate sunt transportate în Ocean și aproximativ 26,3% - în corpurile de apă ale scurgerii interne.
Stoc solid. Particulele minerale solide transportate de curgerea râului se numesc sediment râu. Ele se formează datorită eliminării particulelor de rocă de pe suprafața bazinului și eroziunii canalului. Numărul lor depinde de energia apei în mișcare și de rezistența rocilor la eroziune.
Sedimentele râului sunt împărțite în suspendate și tracțiune sau fund. Această împărțire este condiționată, deoarece atunci când viteza de curgere se modifică, o categorie de sedimente trece rapid în alta. Cu cât debitul este mai mare, cu atât particulele în suspensie pot fi mai mari. Odată cu scăderea vitezei, particulele mai mari se scufundă în fund, devenind sedimente antrenate (săritoare).
Cantitatea de sediment în suspensie transportată de fluxul prin secțiunea vie a râului pe unitatea de timp (secundă) este debitul de sediment în suspensie (R kg/m3). Cantitatea de sedimente în suspensie transportată prin secțiunea vie a râului pe o perioadă lungă de timp este fluxul de sedimente în suspensie.
Cunoscând debitul sedimentelor în suspensie și debitul apei din râu, se poate determina turbiditatea acestuia - numărul de grame de suspensii în 1 m3 de apă: P=1000 R/Q g/m3. Cu cât eroziunea este mai puternică și cu cât sunt transportate mai multe particule în râu, cu atât turbiditatea acestuia este mai mare. Râurile din bazinul Amu-Darya diferă prin cea mai mare turbiditate dintre râurile Rusiei - de la 2500 la 4000 g/m3. Turbiditatea scăzută este tipică pentru râurile nordice - 50 g/m3.
Debitul mediu anual de sedimente în suspensie al unor râuri este prezentat în Tabelul 26.

Pe parcursul anului, debitul de sedimente în suspensie este distribuit în funcție de regimul debitului apei și este maxim pe râurile mari ale Rusiei în timpul viiturii de primăvară. Pentru râurile din partea de nord a Rusiei, scurgerea de primăvară (sedimentele suspendate reprezintă 70-75% din scurgerea anuală, iar pentru râurile din partea centrală a Câmpiei Ruse - 90%.
Sedimentele târâte (de jos) reprezintă doar 1-5% din cantitatea de sedimente în suspensie.
Conform legii lui Erie, masa particulelor deplasate de apă de-a lungul fundului (M) este proporțională cu viteza (F) cu a șasea putere: M=AV6 (A este coeficientul). Dacă viteza crește de 3 ori, masa de particule pe care râul este capabil să le transporte va crește de 729 de ori. De aici este clar de ce râurile calme de câmpie mută doar pădurile, în timp ce cele de munte mută bolovani.
La viteze mari, sedimentele de tracțiune (de jos) se pot deplasa într-un strat de până la câteva zeci de centimetri grosime. Mișcarea lor este foarte inegală, deoarece viteza de jos se schimbă dramatic. Prin urmare, valuri de nisip se formează pe fundul râului.
Cantitatea totală de sedimente (suspendate și de fund) transportată prin secțiunea vie a râului se numește scurgere solidă.
Sedimentele transportate de râu suferă modificări: sunt prelucrate (abraziate, zdrobite, laminate), sortate după greutate și mărime) și ca urmare se formează aluviuni.
Flux de energie. Un curent de apă care se mișcă într-un canal are energie și este capabil să lucreze. Această abilitate depinde de masa apei în mișcare și de viteza acesteia. Energia râului într-o secțiune cu lungimea de L km la o cădere de Nm și la un debit de Q m3 / s este egală cu 1000 Q * H kgm / s. Deoarece un kilowatt este egal cu 103 kgm/sec, puterea râului în această secțiune este 1000 QH/103 = 9,7 QH kW. Râurile Pământului transportă anual 36.000 de metri cubi către Ocean. km de apă. Cu o înălțime medie a terenului de 875 m, energia tuturor râurilor, (A) este de 31,40 * 1000v6 kgm.

Energia râurilor este cheltuită pentru depășirea frecării, pentru eroziune, pentru transferul de material în stări dizolvate, suspendate și antrenate.
Ca urmare a proceselor de eroziune (eroziune), transfer (transport) și depunere (acumulare) de sedimente, se formează albia.
Formarea albiei râului. Pârâul taie constant și direct în stâncile peste care curge. În același timp, el urmărește să dezvolte un profil longitudinal, în care forța cinetică a acestuia (mv2 / 2) să fie aceeași pe tot cursul râului, și să se stabilească un echilibru între eroziune, transport și sedimentare în canal. Un astfel de profil de canal se numește profil de echilibru. Cu o creștere uniformă a cantității de apă din râu în aval, profilul de echilibru ar trebui să fie o curbă concavă. Are cea mai mare panta in partea superioara, unde masa de apa este cea mai mica; în aval, cu creşterea cantităţii de apă, panta scade (Fig. 90). La râurile deșertului, alimentate în munți, iar în cursurile inferioare pierzând multă apă prin evaporare și filtrare, se formează un profil de echilibru, convex în partea inferioară. Datorită faptului că cantitatea de apă, cantitatea și natura sedimentelor, viteza de-a lungul cursului râului se modifică (de exemplu, sub influența afluenților), profilul de echilibru al râurilor are o curbură inegală în diferite segmente, acesta poate fi spart, treptat, în funcție de condițiile specifice.
Un râu poate dezvolta un profil de echilibru numai în condiții de repaus tectonic prelungit și o poziție neschimbată a bazei de eroziune. Orice încălcare a acestor condiții duce la încălcarea profilului de echilibru și la reluarea lucrărilor la crearea acestuia. Prin urmare, în practică, profilul de echilibru al râului nu este realizabil.
Profilele longitudinale nedezvoltate ale râurilor prezintă multe nereguli. Râul erodează intens marginile, umple depresiunile din canal cu sedimente, încercând să-l niveleze. Totodată, canalul este incizat în funcţie de poziţia bazei de eroziune, propagăndu-se în sus pe râu (eroziune inversă, regresivă). Datorită neregulilor profilului longitudinal al râului, în el apar adesea cascade și repezi.
Cascadă- căderea debitului râului dintr-o margine pronunțată sau din mai multe margini (cascada de cascade). Există două tipuri de cascade: Niagara și Yosemite. Lățimea cascadelor de tip Niagara depășește înălțimea acestora. Cascada Niagara este împărțită de insulă în două părți: lățimea părții canadiane este de aproximativ 800 m, înălțimea este de 40 m; lățimea părții americane este de aproximativ 300 m, înălțimea este de 51 m. Cascadele de tip Yosemite au o înălțime mare cu o lățime relativ mică. Cascada Yosemite (râul Merced) - un jet îngust de apă care cade de la o înălțime de 727,5 m. Acest tip include cea mai înaltă cascadă de pe Pământ - Angel (Angela) - 1054 m (America de Sud, râul Churun ​​​​).
Paravanul cascadelor se erodează și se retrage continuu în amonte. În partea superioară este spălată de apa curgătoare, în partea inferioară este distrusă energic de apa căzută de sus. Cascadele se retrag mai ales rapid in acele cazuri cand marginea este compusa din roci usor erodate, acoperite doar de sus cu straturi de roci rezistente. Este această structură care are marginea Niagara, retrăgându-se cu o rată de 0,08 m pe an în partea americană și 1,5 m pe an în partea canadiană.
În unele zone, există „linii de cădere” asociate cu margini care se întind pe distanțe lungi. Adesea, „liniile de cascadă” sunt limitate la liniile de falie. La poalele Apalachelor, la trecerea de la munte la câmpie, toate râurile formează cascade și repezi, a căror energie este utilizată pe scară largă în industrie. În Rusia, linia cascadelor se întinde în Marea Baltică (stâncă a platoului Silurian).
praguri- secțiuni ale canalului longitudinal al râului, pe care crește căderea râului și, în consecință, crește viteza debitului râului. Rapidurile se formează din aceleași motive ca și cascadele, dar la o înălțime mai mică de margine. Ele pot apărea la locul cascadei.
Dezvoltând un profil longitudinal, râul taie în cursul superior, împingând bazinul hidrografic. Bazinul său crește, o cantitate suplimentară de apă începe să curgă în râu, ceea ce contribuie la tăiere. Drept urmare, cursurile superioare ale unui râu se pot apropia de un alt râu și, dacă acesta din urmă este situat mai sus, să-l capteze, să-l includă în sistemul său (Fig. 91). Includere râu nouîn sistemul fluvial va modifica lungimea râului, debitul acestuia și va afecta procesul de formare a canalului.

Interceptări fluviale- un fenomen frecvent, de exemplu, r. Pinega (afluentul drept al Dvinei de Nord) era un râu independent și era una cu râul. Kuloem, care se varsă în golful Mezensky. Unul din afluenții Dvinei de Nord a interceptat cel mai Pinega si si-a deviat apele spre Dvina de Nord. Râul Psel (un afluent al Niprului) a interceptat un alt afluent al Niprului - Khorol, r. Merty - curs superior p. Mosel (aparținând râului Meuse), Ron și Rin - părți ale Dunării superioare. Se preconizează interceptarea Dunării de către râurile Neckar și Rutach etc.
Până când râul dezvoltă un profil de echilibru, erodează intens fundul canalului (eroziune profundă). Cu cât se cheltuiește mai puțină energie pentru eroziunea fundului, cu atât râul erodează mai mult malurile canalului (eroziune laterală). Ambele procese, care determină formarea canalului, au loc simultan, dar fiecare dintre ele devine lider în etape diferite.
Râul curge rar drept. Cauza abaterii inițiale poate fi obstacole locale din cauza structura geologica si teren. Se păstrează meandrele formate de râu perioadă lungă de timp neschimbat numai în anumite condiții, cum ar fi roci greu de erodat, o cantitate mică de sedimente.
De regulă, meandrele, indiferent de motivele apariției lor, se schimbă și se deplasează continuu în aval. Acest proces se numește şerpuit, iar circumvoluțiile formate ca rezultat al acestui proces - meandre.
Un flux de apă care schimbă direcția de mișcare din orice motiv (de exemplu, din cauza afloririi rocii de bază în calea sa), se apropie de peretele canalului în unghi și, spălându-l intens, duce la o retragere treptată. Reflectând în același timp în aval, fluxul lovește malul opus, îl erodează, se reflectă din nou etc. Ca urmare, zonele care sunt spălate „trec” dintr-o parte a canalului în cealaltă. Între două secțiuni concave (erodate) ale coastei se află o secțiune convexă - locul în care curentul transversal aproape de fund provenit de pe coasta opusă depune produsele de eroziune purtate de acesta.
Pe măsură ce tortuozitatea crește, procesul de meandrizare se intensifică, însă, până la o anumită limită (Fig. 92). O creștere a șerpuirii înseamnă o creștere a lungimii râului și o scădere a pantei și, prin urmare, o scădere a vitezei curentului. Râul pierde energie și nu mai poate eroda malurile.
Curbura meandrelor poate fi atât de mare încât istmul se sparge. Capetele girului detașat sunt umplute cu depozite libere și se transformă într-o bătrână.
Fâșia în care șerpuiește râul se numește centură de meandre. râuri mari, serpuind, formează meandre mari, iar centura lor de meandre este mai lată decât cea a râurilor mici.
Deoarece pârâul, erodând coasta, se apropie de el într-un unghi, meandrele nu doar cresc, ci se deplasează treptat în aval. Pe o perioadă lungă de timp, se pot mișca atât de mult încât secțiunea concavă a canalului va fi în locul celei convexe și invers.

Deplasându-se în fâșia centurii de meandri, râul erodează rocile și depune sedimente, rezultând o depresiune plată căptușită cu aluviuni, de-a lungul căreia șerpuiește albia. În timpul inundațiilor, apa revarsă canalul și inundă depresiunea. Așa se formează o câmpie inundabilă - o parte a văii râului, inundată în inundații.
În apele mari, râul este mai puțin șerpuit, panta lui crește, adâncimile cresc, viteza devine mai mare, activitatea de erodare se intensifică, se formează meandre mari care nu corespund meandrelor formate în timpul apei joase. Există multe motive pentru eliminarea sinuozității râului și, prin urmare, meandrele au adesea o formă foarte complexă.
Relieful fundului canalului unui râu în șerpuire este determinat de distribuția curentului. Curentul longitudinal, datorat forței gravitaționale, este principalul factor de eroziune a fundului, în timp ce cel transversal determină transferul produselor de eroziune. La malul concav erodat, pârâul spală o depresiune - o întindere, iar curentul transversal transportă particule minerale către malul convex, creând o mică adâncime. Prin urmare, profilul transversal al canalului la cotul râului nu este simetric. În secțiunea dreaptă a canalului, situată între două întinderi și numită ruptură, adâncimile sunt relativ mici și nu există fluctuații bruște de adâncime în profilul transversal al canalului.
Linia care leagă cele mai adânci locuri de-a lungul canalului - fairway-ul - trece din întindere în întindere prin partea de mijloc a rupturii. Dacă rulada este străbătută de fairway-uri care nu se abat de la direcția principală și dacă linia sa merge lin, se numește normal (bun); rola, pe care fairway-ul face o îndoire ascuțită, va fi deplasată (rău) (Fig. 93). Rifturile proaste fac navigarea dificilă.
Formarea reliefului canalului (formarea întinderilor și fisurilor) are loc în principal primăvara în timpul inundațiilor.

Viața în râuri. Condițiile de viață în apele dulci diferă semnificativ de condițiile de viață din oceane și mări. Râul este de mare importanță pentru viață apa dulce, amestec constant turbulent de apă și adâncimi relativ mici accesibile razelor solare.
Fluxul are un efect mecanic asupra organismelor, asigură un aflux de gaze dizolvate și îndepărtarea produșilor de descompunere ai organismelor.
În funcție de condițiile de viață, râul poate fi împărțit în trei secțiuni, corespunzătoare cursurilor sale superioare, mijlocii și inferioare.
În cursurile superioare ale râurilor de munte, apa se mișcă cu cea mai mare viteză. Există adesea cascade, repezi. Fundul este de obicei stâncos, depozitele de nămol sunt aproape absente. Temperatura apei este mai scăzută datorită înălțimii absolute a locului. ÎN conditii generale mai puțin favorabil vieții organismelor decât în ​​alte părți ale râului. Vegetația acvatică este de obicei absentă, planctonul este sărac, fauna nevertebrată este foarte rară, hrana pentru pești nu este furnizată. Cursul superior al râurilor este sărac în pești atât ca număr de specii, cât și ca număr de indivizi. Doar unii pești pot trăi aici, cum ar fi păstrăvul, lipanul, marinka.
În cursurile mijlocii ale râurilor de munte, precum și în cursurile superioare și mijlocii ale râurilor plate, viteza de mișcare a apei este mai mică decât în ​​cursurile superioare ale râurilor de munte. Temperatura apei este mai mare. Nisipul și pietricelele apar în partea de jos, nămol în bătaie. Condițiile de viață aici sunt mai favorabile, dar departe de a fi optime. Numărul de indivizi și specii de pești este mai mare decât în ​​cursurile superioare, la munte; pești obișnuiți, cum ar fi ruf, eel, burbot, mreana, gândac etc.
Cele mai favorabile condiții de viață în cursurile inferioare ale râurilor: debit scăzut, fund noroios, un număr mare nutrienți. Aici se găsesc în principal pești cum ar fi mirosul, spiniculul, lipa de râu, sturionul, platica, carasul, crapul. Pești care trăiesc în mare în care se varsă râurile: lipa de mare, rechini etc. Pătrunde. Nu toți peștii găsesc condiții pentru toate etapele dezvoltării lor într-un singur loc, reproducerea și habitatele multor pești nu coincid, iar peștii migrează (depunerea icrelor). , migrații furajere și de iarnă).
Canale. Canalele sunt râuri artificiale cu un regim special reglementat, create pentru irigare, alimentare cu apă și navigație. O caracteristică a modului de canal este fluctuațiile mici de nivel, dar, dacă este necesar, apa din canal poate fi drenată complet.
Mișcarea apei într-un canal urmează aceleași modele ca și mișcarea apei într-un râu. Apa canalului în mare măsură (până la 60% din toată apa consumată de acesta) trece la infiltrare prin fundul său. Prin urmare, crearea unor condiții anti-infiltrare este de mare importanță. Până acum, această problemă nu a fost încă rezolvată.
Vitezele medii posibile ale curgerii și vitezele de fund nu trebuie să depășească anumite limite, în funcție de rezistența solului la eroziune. Pentru navele care se deplasează de-a lungul canalului, o viteză medie de curgere mai mare de 1,5 m / s nu mai este permisă.
Adâncimea canalelor ar trebui să fie mai mare decât pescajul vaselor cu 0,5 m, lățimea - nu mai mică decât lățimea a două nave +6 m.
râuri ca resursă naturală. Râurile sunt una dintre cele mai importante resurse de apă care au fost folosite de oameni pentru o varietate de scopuri de mult timp.
Transportul maritim era ramura a economiei nationale care necesita in primul rand studiul raurilor. Conectarea râurilor cu canalele vă permite să creați complexe sisteme de transport. Lungimea rutelor fluviale din Rusia depășește în prezent lungimea căi ferate. Râurile au fost folosite de multă vreme pentru rafting în lemn. Importanța râurilor în alimentarea cu apă a populației (potabilă și casnică), industrie, Agricultură. Toate orașele mari sunt pe râuri. Populația și economia urbană consumă multă apă (în medie 60 de litri pe zi de persoană). Orice produs industrial nu poate face fără consumul irecuperabil al unei anumite cantități de apă. De exemplu, pentru a produce 1 tonă de fontă este nevoie de 2,4 m3 de apă, pentru a produce 1 tonă de hârtie - 10,5 m3 de apă, pentru a produce 1 g de țesătură din unele materiale sintetice polimerice - mai mult de 3000 m3 de apă. În medie, 40 de litri de apă pe zi la 1 cap de animale. Bogăția piscicolă a râurilor a fost întotdeauna de mare importanță. Utilizarea lor a contribuit la apariția așezărilor de-a lungul malurilor. În prezent, râurile ca sursă de valoroase și produs nutritiv- peștii nu sunt folosiți suficient; pescuitul marin este mult mai important. In Rusia mare atentie este dat organizării pescuitului cu crearea de rezervoare artificiale (bălți, lacuri de acumulare).
În zonele cu o cantitate mare de căldură și o lipsă de umiditate atmosferică, apa râului înăuntru în număr mare merge pentru irigare (UAR, India, Rusia - Asia de mijloc). Energia râurilor este folosită din ce în ce mai mult. Resursele hidroenergetice totale de pe Pământ sunt estimate la 3.750 milioane kW, din care Asia reprezintă 35,7%, Africa - 18,7%, America de Nord - 18,7%, America de Sud - 16,0%, Europa - 6,4%, Australia - 4,5%. Gradul de utilizare a acestor resurse în tari diferite, pe diferite continente este foarte diferit.
Amploarea utilizării râului este în prezent foarte mare și, fără îndoială, va crește în viitor. Acest lucru se datorează creșterii progresive a producției și culturii, cu nevoia în continuă creștere a producției industriale de apă (aceasta este valabil mai ales pentru industria chimica), cu creșterea consumului de apă pentru agricultură (o creștere a randamentului este asociată cu o creștere a consumului de apă). Toate acestea ridică problema nu numai a protecției resurselor fluviale, ci și a necesității extinderii reproducerii acestora.