Характеристики реки и ее бассейна. Речная долина.

Основные морфометрические характеристики реки в целом — ее длина и площадь водосбора (бассейна).

Водосбор реки - часть земной поверхности и толщи почв и грунтов, откуда дан­ная река получает свое питание. Бассейн реки - это часть суши, по которой протекает данная река со всеми ее притоками, включая временные водотоки, и ограниченная во­доразделом. Бесточные территории внутри бассейна в водосбор не входят. В районах достаточного увлажнения водосбор и бассейн, как правило, совпадают.

Поверхностный и подземный водоразделы могут не совпадать. Для крупных и средних по размеру, а также большинства малых рек этим несовпадением можно пре­небречь, за исключением рек карстовых районов.

Основные морфометрические характеристики речного бассейна (водосбора): площадь, длина, наибольшая и средняя ширина, средняя высота, средний уклон по­верхности, коэффициент асимметрии.

Количественные физико-географические характеристики: густота речной сети, озерность, заболоченность, оледенение, лесистость, распространение почвогрунтов с той или иной степенью водопроницаемости.

Классификация рек по площади бассейна (F):

большие — F > 50000 км²,

средние — F = 2000-50000 км²,

малые — F < 2000км².

Большая река обычно пересекает две и более природных зон, гидрологический режим средней реки отражает условия одной зоны или подзоны, режим малых рек в значительной мере определяется местными условиями.

По длине (L) к малым рекам относят обычно реки с L от 10 до 100 км (иногда до 200), реки с L < 10км часто называют ручьями. Крупнейшие реки мира по площади бас­сейна (млн. км²): Амазонка(6,92), Конго (3,82), Миссисипи (3,22), Ла-Плата (3,1), Обь (2,99). Реки с наибольшей длиной: Нил (с Кагерой L = 6670 км), Амазонка (с Укаяли 6280), Миссисипи (с Миссури 5985), Янцзы (5520). Самая большая река Европы - Вол­га (F= 1,36млн. км², L = 3350км).

Речные долины - продольные углубления на земной поверхности, сформирован­ные в результате эрозионно-акумулятивной деятельности реки. Элементы речной до­лины: русло, пойма, надпойменные террасы, коренные берега. Русло - наиболее низ­кая часть долины, занятая рекой в маловодные периоды года. Пойма - часть долины, заливаемая при самом высоком уровне воды. Надпойменные террасы - относительно плоские участки долины, представляющие собой остатки пойм на предшествующих этапах развития долины. Коренные берега - склоны долины выше самой высокой тер­расы. Русло и пойма образуют дно долины, террасы и коренные берега - склоны до­лины. Высота поймы, террас, коренных берегов - превышения их бровок над уровнем воды в маловодный период года. Типы долин по генезису: тектонические, леднико­вые, эрозионные; по форме поперечного профиля: каньоны, ущелья, V-образные, ко­рытообразные (троги), трапециевидные, ящикообразные.

Продольный профиль реки - график изменения отметок водной поверхности и дна по длине реки. Падение реки - разность отметок водной поверхности или дна (∆ H) на каком либо участке реки. Полное падение — ∆Н между истоком и устьем реки. Уклон реки (I) - отношение падения реки на участке к его длине, выражается в долях единицы или промиллях (‰). Для средних по размеру равнинных рек, как правило, I < 1 ‰, для горных до нескольких десятков ‰.

Типы продольного профиля: вогнутый, прямолинейный, выпуклый, ступенча­тый. Главный базис эрозии реки - уровень приемного водоема или водотока.

Основные гидрологические характеристики реки - уровень и расход воды.

Расход воды (Qм³/с) - количество воды, проходящее через поперечные сечения реки за 1 секунду. Расход воды равен произведению площади водного сечения реки на среднюю для этого сечения скорость течения.

Количество воды, проносимое рекой через ее поперечное сечение за больший промежуток времени (сутки, месяц, сезон, год) — это объем стока (V м³ или км³). V = Qм³·t, где Q - средний расход воды за рассматриваемый промежуток времени, t -количество секунд в этом промежутке (для года t = 31,54·10⁶ с).

Для сравнения величины речного стока с атмосферными осадками или испарени­ем сток характеризуют высотой слоя воды. Слой стока (мм) — это такой слой, который получается, если объем стока распределить равномерно по всей площади речного бас­сейна (F): y= 10⁶·V/F.

Для сравнения условий формирования стока в различных бассейнах часто исполь­зуют величину расхода воды, отнесенную к площади бассейна, т.е. количество воды, стекающее с каждого квадратного километра - это модуль стока М = 10³· Q / F л/с·км².

Отношение слоя стока к слою выпавших на площадь бассейна осадков (х), обу­славливающих возникновение данной величины стока, называется коэффициентом стока (η). Он показывает, какая часть осадков расходуется на образование стока: η = у/х.

Регулярные измерения уровня и расхода воды, а также температуры воды и тол­щины льда, фиксирование дат наступления различных ледовых явлений ведутся на гидрологических постах. Наиболее распространенное устройство для измерения уровня воды - свайный водомерный пост.

При определении расхода воды скорости течения на гидрологических постах из­меряются гидрометрической вертушкой, в экспедиционных условиях — часто по­верхностными поплавками. Измерение глубины (для вычисления площади водного се­чения) осуществляют с помощью наметки — размеченного на дециметры шеста, лота — груза, опускаемого на размеченном тросе, эхолота, определяющего глубину по вре­мени возвращения отраженного от дна звукового сигнала, поданного на поверхности воды.