Введение

Целью курсовой работы является овладение основами научно-технического анализа, гидрологического анализа, гидрологических характеристик и явлений, закрепление теоретических знаний и самостоятельное применение их на практике при выполнении гидрологических исследований и расчетов.

Для анализа условий формирования и расчета основных статистических характеристик стока реки Кегеты в данной курсовой работе использовано таблиц, трафиков и рисунков.

Всего в курсовой работе 3 части. В первой части определяются гидрографические характеристики реки и речного бассейна. Сюда входит длина реки, ее извилистость, уклон. Также здесь определяются морфометрические характеристики бассейна (площадь водосбора, длина и ширина бассейна, коэффициенты, характеризующие бассейн).

Во второй части определяются физико-географические факторы стока: географическое положение, геологическое строение бассейна, растительный покров, орография и рельеф бассейна, средняя высота водосбора, осадки, испарение.

В третьей части определяется внутригодовое распределение по аналогии с распределением реального года. За лимитирующий месяц принят февраль, а за лимитирующий сезон – январь, февраль, март. За начало гидрологического года принято 1-е апреля.

1. Гидрографические характеристики реки и речного бассейна

1.1 Характеристики гидрографической сети

Гидрографической сетью называется совокупность всех водных объектов (водотоков и водоемов), расположенных на некоторой территории и находящихся во взаимосвязи и взаимодействии. Гидрографическая сеть может быть некоторым образом описана с помощью таких характеристик, как длины основной реки и ее притоков, извилистость реки, густота речной сети, разветвленность рек, озерность и заболоченность.

В том случае, когда имеют в виду только водотоки, говорят о речной сети или речной системе. Эти два понятия схожи, но когда говорят о речной системе, подразумевают еще и четко выраженный речной бассейн.

Все основные характеристики речной сети можно определить по карте приемлемого масштаба с использованием необходимых инструментов и применением соответствующих формул. На рис. 1 помещена часть топографической карты масштаба 1: 200 000 с изображением речного бассейна р. Кегеты в ее течении. Створ, ограничивающий интересующий нас участок реки с соответствующим бассейном, находится на гидропосте Лесной кордон.

Длина реки

Длиной реки называется расстояние от истока реки до устья, измеренное вдоль реки. При этом истоком реки является то место, где начинается постоянное течение воды, а устьем-то место, где река кончается. Истоком может быть ледник, родник, озеро или болото, а устьем – место впадения ее в другую реку, озеро или море. Иногда река просто теряется в песках или «тонет» в карстовых породах, не донося свои воды до другого водного объекта. Тогда говорят, что у реки слепое устье.

Длина реки может быть определена по карте с использованием штангенциркуля. Производится это следующим образом. Устанавливают раствор штангенциркуля равным, например, 5 мм, помещают прибор в точку начала отсчета (обычно это исток, но может быть и устье) и начинают «шагать» вдоль реки, повторяя все ее изгибы и подсчитывая количество «шагов». Чем меньше раствор циркуля и чем более спрямлено русло реки, тем более точными будут измерения. В процессе измерения постоянно проверяют неизменность раствора. Для обеспечения большей точности измерение повторяют второй раз, но в обратном направлении. За окончательное значение принимается среднее между двумя отсчетами.

Очевидно, формула для определения длины реки имеет вид:

L = α n M, (1)

где α – поправочный коэффициент, вводимый на извилистость, определяется визуально, n – среднее количество отложений, М – значение раствора циркуля в масштабе карты.

Русла рек бассейна р. Кегеты характеризуются малой извилистостью, поэтому достаточно принять значение коэффициента α равным 1,01. Масштаб карты 1: 200 000 говорит о том, что 1 см на карте соответствует 2 км на местности. Значит, раствору штангенциркуля в 5 мм соответствует 1 км длины реки и M = 1.

Данные измерений по карте и полученные результаты вычисления длин по формуле (1) для основной реки и главных притоков удобно свести в таблицу (табл. 1).

Таблица 1. Ведомость измерения длин рек в бассейне реки Кегеты

Извилистость

Важной гидрографической характеристикой реки является степень извилистости русла, определяемая коэффициентом извилистости:

Kизв= L/L', (2)

где L – длина реки на рассматриваемом участке, измеренная с учетом всех извилин, а L' – длина отрезка, соединяющего по прямой линии начало и конец реки на данном участке. Из формулы следует, что Kизв – величина безразмерная и не может быть меньше 1. Причем Kизв = 1 соответствовало бы случаю, когда река совершено прямая, т.е. L' = L. Чем больше значение коэффициента Кизв, тем более река извилиста. Горные реки, как правило, характеризуются наиболее спрямленными руслами, а значит, наименьшими значениями Кизв.

Для р. Кегеты L = 22 км, а L' = 21,56 км, так что коэффициент извилистости по формуле (2) имеет значение:

Kизв = 22 / 21,56 = 1,02.

Гидрографическая схема речной сети

Река со всеми своими притоками может быть условно изображена в виде гидрографической схемы. Схематичность изображения подразумевает то, что реки утрачивают свою извилистость и представлены как отрезки прямых, а притоки проведены под произвольным углом (обычно порядка 30–40°) к главной реке. Истинными соблюдаются лишь длины рек (в масштабе) и взаимное расположение притоков.

Итак, построение такой схемы происходит следующим образом: по горизонтали в выбранном масштабе откладывается линия главной реки (обычно исток остается слева, а устье – справа), от нее проводятся (также в масштабе) притоки из точек их впадения, причем местоположение этих точек определяется по расстоянию от устья, вычисленному ранее (табл. 1). У линий выписываются названия притоков (или их номера при отсутствии названия), их длина в км и расстояние от устья до мест впадения притоков.

Гидрографическая схема р. Кегеты изображена на рис. 2.