как рассчитать площадь водосбора

Видео:Построение водосбора для любого створа реки в QGISСкачать

Свод правил по проектированию и строительству. Определение основных расчетных гидрологических характеристик (стр. 4 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

7.7 Основными гидрографическими и физико-географическими факторами для построения региональных зависимостей являются следующие:

1) площадь водосбора F, км2;

2) гидрографическая длина водотока L, км;

3) средневзвешенный уклон водотока I, ‰, представляющий собой условный выровненный уклон ломаного профиля, эквивалентный сумме частных средних уклонов профиля водотока, вычисляемый по формуле

, (7.1)

где Ii — частный средний уклон отдельных участков продольного профиля водотока, ‰;

li — длина частных участков продольного профиля между точками перегиба, км;

L — гидрографическая длина водотока до пункта наблюдений, км.

Средневзвешенный уклон определяют только для незарегулированных водотоков, а также для участков рек, расположенных в нижних бьефах водохранилищ;

4) средняя высота водосбора , м, над уровнем моря; определяют по гипсографической кривой водосбора или по формуле

, (7.2)

где Hв,i — высота поверхности горизонтального сечения (горизонтального), м;

DAi — площадь между двумя соседними горизонталями, км2;

5) относительная лесистость водосбора fл, % общей площади водосбора (лес и кустарники на проходимых болотах в лесные угодья не включают);

6) относительная заболоченность водосбора fб, % общей площади водосбора; вычисляют с разделением болот на верховые и низинные;

7) относительная озерность водосбора fоз, %, представляющая собой отношение суммы площадей всех озер, расположенных на водосборе, к общей площади водосбора;

8) средневзвешенная озерность для непроточных озер f′оз, % общей площади водосбора; вычисляют с учетом расположения озер на водосборе по формуле

, (7.3)

где Si — площади озер;

fi — площади водосборов этих озер;

А — площадь водосбора реки до замыкающего створа;

9) закарстованность водосбора fк, % общей площади водосбора; определяют отношением закарстованной площади водосбора ко всей его площади;

10) относительная распаханность водосбора fр % общей площади водосбора; определяют отношением площади распаханных земель под сельскохозяйственные культуры на водосборе ко всей его площади;

11) характеристика типа почвогрунтов, слагающих поверхность водосбора; определяют по почвенным картам, а также выделяют пять групп почвогрунтов по механическому составу: глинистые, суглинистые, песчаные, супесчаные и каменистые;

12) средняя глубина залегания уровня грунтовых вод (первого водоносного горизонта); определяют по гидрогеологическим картам;

13) характеристики зарегулированности речной системы искусственными водоемами (количество, расположение и регулирующие емкости);

14) характеристика рельефа (равнинный — относительное колебание высот в пределах водосбора менее 200 м, горный — относительное колебание высот на водосборе более 200 м).

7.8 Для водотоков малых рек (F 200

Равнинные, пустынные и заболоченные слаборасчлененные районы

Горные и холмистые

Таблица 7.2 — Масштабы карт для определения гидрографических характеристик водоемов

Площадь изображения водоема на карте, см2

Крупнейшие и большие

Категории рек (большие, средние, малые) в зависимости от площади водосбора приняты в соответствии с ГОСТ 19179.

7.9 При определении гидрографических характеристик водотока и водосбора выбор масштаба топографических карт, установление местоположения водораздельных линий, истоков, устьев водотоков и картометрические измерения производят в соответствии с таблицами 7.1 и 7.2.

7.10 Для восстановления многолетних рядов гидрологических характеристик при отсутствии данных гидрометрических наблюдений применяют зависимости стока от стокоформирующих факторов, которые строят для продолжительных рядов на реках-аналогах в однородном районе. Основная особенность при построении эмпирических зависимостей — их общая для территории структура, позволяющая интерполировать параметры, коэффициенты и стокоформирующие факторы на неизученный водосбор. Построение и анализ зависимостей осуществляют также в соответствии с требованиями пунктов 4.3, 4.15 и условия (6.1).

Видео:Определение площади водосборного бассейна методом палетки 2 занятие 24.09.13 Д-12Скачать

Годовой сток

7.11 При отсутствии наблюдений за стоком в расчетном створе параметры распределения (среднее, коэффициент вариации, отношение коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации и коэффициент автокорреляции) определяют по рекам-аналогам.

7.12 В значения среднего многолетнего стока (нормы), определенные по районной карте, следует вводить поправки на влияние местных азональных факторов, которые учитывают неполное дренирование реками подземных вод, наличие карста, выходов подземных вод, особенности геологического строения бассейна, характер почв (грунтов), промерзание и пересыхание рек, различие средних высот водосборов и другие особенности. Поправки определяют путем построения зависимостей среднего многолетнего стока от азональных факторов.

7.13 Среднее многолетнее значение стока (в модулях или слоях стока) для расчетного пункта (центра тяжести водосбора) на равнинной территории или при незначительно меняющемся рельефе определяют линейной интерполяцией между изолиниями стока.

В случае пересечения водосбора несколькими изолиниями средневзвешенное значение стока вычисляют по формуле

где q1, q2, . qn — средние значения стока между соседними изолиниями, пересекающими водосбор;

А1, А2, . , Ап — соответствующие площади между изолиниями;

А — общая площадь водосбора до расчетного створа.

7.14 Среднее многолетнее значение стока неисследованных горных рек следует определять по районным зависимостям стока от средней высоты водосбора, установленной для изученных рек в районе исследования.

В целях уточнения среднего многолетнего значения стока отдельных горных рек по зависимостям = f ( %), составленным для достаточно крупных районов, используют дополнительные факторы (экспозицию склонов и др.).

7.15 Значения коэффициента вариации Cv неисследованных рек следует определять по карте изолиний этого параметра или по районным эмпирическим формулам, в которые вводят поправки на азональные факторы.

Коэффициенты вариации по районным эмпирическим формулам определяют в зависимости от среднего многолетнего значения стока, площади водосбора реки или средней высоты бассейна (для горных районов). Эффективность региональных зависимостей определяют условиями (6.1).

На горных реках, в бассейнах которых имеются ледники, занимающие более 10 % их общей площади, устанавливают районные зависимости коэффициента вариации от степени оледенения водосборов рек.

7.16 Коэффициент асимметрии устанавливают в соответствии с 5.7.

7.17 При отсутствии данных наблюдений за годовым стоком в расчетном створе допускается применять эмпирические зависимости от метеорологических и других факторов.

7.18 Годовой сток при наличии продолжительных рядов метеорологических факторов допускается рассчитывать как сумму слоев стока сезонных составляющих за генетически однородные периоды. Для рек с весенним половодьем можно выделить три основных генетически однородных сезона внутри года по условиям формирования стока: сезон весеннего половодья, сезон летне-осенней межени и дождевых паводков и сезон зимней межени. Методика включает следующие основные этапы:

— для каждого водосбора определяют однородные гидрологические сезоны и за каждый сезон рассчитывают слои стока и предполагаемые стокоформирующие факторы;

— для каждого водосбора и каждого гидрологического сезона строят зависимости слоев стока от стокоформирующих факторов и из них выбирают наиболее значимые с общей для территории структурой;

— даты начала и окончания однородных гидрологических сезонов обобщают по территории и их значения определяют для неизученного водосбора;

— в границах полученных сезонов для неизученного водосбора определяют многолетние ряды стокоформирующих факторов, входящие в уравнения территориально-общей структуры;

— коэффициенты уравнений сезонного стока территориально-общей структуры обобщают по территории и их значения определяют для неизученного водосбора;

— на основе рядов стокоформирующих факторов и коэффициентов уравнений для неизученного водосбора вычисляют многолетние ряды сезонного стока;

— слои годового стока определяют как суммы слоев сезонного стока;

— по ряду вычисленного годового стока определяют параметры и квантили распределения как для случая гидрологических расчетов при наличии данных наблюдений (раздел 5).

Видео:Окнонтуривание площади водосборного бассейна на карте 2 занятие 27.09.13 Д-11Скачать

Внутригодовое распределение стока

7.19 При отсутствии данных гидрометрических наблюдений в створе проектирования расчетное внутригодовое распределение стока определяют по данным рек-аналогов, по районным схемам и по региональным зависимостям.

В первом случае относительные значения стока заданной вероятности превышения за все месяцы водохозяйственного года и соответствующей градации водности определяют путем расчета по данным достаточно длительных наблюдений на реке-аналоге, а во втором — путем составления районной схемы внутригодового распределения стока по результатам расчетов по группе рек-аналогов.

7.20 Применение метода аналогии для расчета внутригодового распределения стока рекомендуется для равнинных территорий и плоскогорий при сравнительно однообразных физико-географических условиях. Допускается при надлежащем обосновании применение этого метода и для горных районов. За аналог принимают реку, удовлетворяющую условиям, приведенным в 4.11.

7.21 Расчет внутригодового распределения стока производят по региональным зависимостям параметров сезонного стока от определяющих факторов: площади водосбора реки, озерности, заболоченности, лесистости, характера почвогрунтов, а в горных условиях — также от средней высоты водосбора и т. д.

7.22 При приведении месячного, сезонного и годового стоков к многолетнему периоду используют рекомендации раздела 6. Определение расчетного внутригодового распределения стока по каждой из рек-аналогов производят согласно рекомендациям 5

7.23 Основным методом обобщения данных по внутригодовому распределению стока как для равнинных, так и для горных районов является составление районных схем межсезонного и внутрисезонного распределений стока, необходимых для определения расчетного календарного распределения месячного стока в характерном по водности году исследуемой неизученной реки. Межсезонное распределение стока выражают в долях годового стока, а внутрисезонное распределение стока — в долях стока соответствующего сезона. В зависимости от характера решаемой практической задачи и принятого в расчетах метода определения внутригодового распределения стока для района исследования (или района проектирования) могут быть построены различные расчетные схемы. Общими при их установлении являются выявление и учет основных природных факторов (площади водосбора и озерности на равнинах и плоскогорьях, средней высоты водосбора — в пересеченных горных районах).

7.24 Построение средней многолетней кривой продолжительности суточных расходов воды производят методом аналогии. Среднюю многолетнюю кривую продолжительности, построенную для реки-аналога в относительных значениях (в долях ее среднемноголетнего годового расхода воды), переносят на неизученную реку с учетом нормы стока неизученной реки, полученной в соответствии с 7

Видео:Оконтуривание площади водосборного бассейна 2 занятие 17.09.13 ДМ-11Скачать

Максимальный сток воды рек

7.25 Методы определения расчетных характеристик максимального стока весеннего половодья и дождевых паводков подразделяют на следующие:

а) при наличии одной или нескольких рек-аналогов;

б) при отсутствии рек-аналогов. Значения параметров и коэффициентов в расчетных формулах следует уточнять на основе использования гидрометеорологической информации за весь период наблюдений, включая последние годы, в соответствии с 4.3.

7.26 Выбор рек-аналогов следует проводить с соблюдением требований, указанных в 4.11, а также при соблюдении условий:

где L и La — длина исследуемой реки и реки-аналога соответственно, км;

J и Ja — уклон водной поверхности исследуемой реки и реки-аналога, промилле;

А и Aa — площади водосборов исследуемой реки и реки-аналога соответственно, км2.

7.27 При использовании нескольких независимых (но не более трех) региональных методов и схем расчета максимального стока окончательное расчетное значение рассматриваемой характеристики принимают в соответствии с 4.10.

Видео:Площади фигур. Сохраняй и запоминай!#shortsСкачать

Весеннее половодье

7.28 При наличии рек-аналогов определение максимальных расходов воды весеннего половодья выполняют по редукционной формуле (7.9).

При наличии данных метеорологических наблюдений, позволяющих рассчитывать водоотдачу из снежного покрова, расходы воды весеннего половодья малых рек допускается определять по упрощенным генетическим формулам, структура которых и методы определения параметров регламентируются Территориальными строительными нормами.

7.29 Методы расчета максимальных расходов воды рек весеннего половодья применяют для рек с площадями водосборов от элементарно малых (менее 1 км2) до 20000 км2 для европейской части России и до 50000 км2 — для азиатской части, за исключением транзитных участков рек, где происходит сильное распластывание волны половодья, вызывающее снижение максимальных расходов воды.

При проектировании сооружений на реках с площадями водосборов, превышающими указанные пределы, максимальные расходы талых вод при отсутствии гидрометрических данных определяют по результатам инженерно-гидрометеорологических изысканий в исследуемом створе.

7.30 Расчетный максимальный расход воды весеннего половодья Qp%, м3/с, заданной вероятности превышения Р% при наличии рек-аналогов определяют по редукционной формуле

где K0 — параметр, характеризующий дружность весеннего половодья; рассчитывают как среднее из значений, определенных по данным нескольких рек-аналогов обратным путем из формулы (7.9);

hp% — расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), мм, ежегодной вероятности превышения Р%; определяют в зависимости от коэффициента вариации Cv и отношения Cs / Cv, a также среднего многолетнего слоя стока h0;

μ — коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров кривых распределения слоев стока и максимальных расходов воды;

δ, δ1, δ2 — коэффициенты, учитывающие влияние водохранилищ, прудов и проточных озер (δ), залесенности (δ1) и заболоченности речных водосборов (δ2) на максимальные расходы воды;

А — площадь водосбора исследуемой реки до расчетного створа, км2;

A1 — дополнительная площадь, учитывающая снижение интенсивности редукции модуля максимального стока с уменьшением площади водосбора, км2;

п — показатель степени редукции.

Показатель степени редукции п и параметр A1 в формуле (7.9) определяют на основе зависимости qmax p% = f (A) по данным наблюдений на изученных реках исследуемого района, где qmax p% — модуль максимального стока.

При обосновании в формулу (7.9) допускается введение дополнительных параметров, учитывающих влияние естественных и искусственных факторов на формирование максимального стока воды рек весеннего половодья.

7.31 Средний многолетний слой стока весеннего половодья h0 следует определять по данным рек-аналогов или интерполяцией по картам, построенным для исследуемого района с учетом последних лет наблюдений. В значение среднего многолетнего слоя весеннего стока вносят поправки на учет влияния местных факторов (площадь водосбора, уклоны склонов на водосборе, озерность, залесенность, заболоченность, распаханность):

а) для рек степной зоны России и полупустынной зоны Западной Сибири с площадями водосборов менее 3000 км2 в значения h0 следует вводить поправки на учет площади водосбора на основе построения зависимости h0 = f (A) с учетом материалов наблюдений последних лет;

б) для малых равнинных рек с площадями водосборов менее 200 км2 лесостепной, степной, полупустынной зон и засушливых степей поправочные коэффициенты устанавливают по зависимости h0 = f (Jв), где Jв — уклон водосбора;

в) при наличии озер, расположенных на водосборе реки, поправочные коэффициенты к среднему многолетнему слою стока весеннего половодья h0 определяют по связи слоя стока со значениями средней взвешенной озерности речных бассейнов h0 = f (Aоз), при этом параметр Aоз, %, определяют по формуле

Aоз = (100 Si Аi / А2, (7.10)

где Si — площадь зеркала озера, км2;

Аi — площадь водосбора озера, км2;

А — площадь водосбора в расчетном створе реки;

г) для водосборов с залесенностью, отличной от средней зональной (районной), поправочный коэффициент определяют по соотношению Ал / Ал. р, где Ал — залесенность расчетного водосбора, %; Ал. р — среднее районное значение залесенности, %. Т

Вычисление среднего районного значения залесенности водосборов выполняют как среднеарифметическое из значений залесенности, %, по ближайшим речным водосборам (водосборы с А > 200 км2 — для лесной и лесостепной зон и А > 2км2 — для зон степей и полупустынь).

7.32 Коэффициент вариации слоя стока весеннего половодья принимают по рекам-аналогам или интерполяцией по картам изолинии этого параметра, построенным для исследуемого района.

Для рек с площадями водосборов А 2 % — 0,8.

Влияние прудов, регулирующих меженный сток, при расчете максимальных расходов воды вероятностью превышения менее 5 % не учитывают, а при Р ≥ 5 % допускается уменьшение расчетного значения до 10 %.

7.35 Коэффициент δ1, учитывающий снижение максимальных расходов воды в залесенных бассейнах, определяют по формуле

где п — коэффициент редукции; устанавливают по зависимости qmaх = f (Aл) с учетом преобладающих на водосборе почвогрунтов;

α — коэффициент, учитывающий расположение леса на водосборе (в верхней или нижней части водосбора), а также природную зону (лесная или лесостепная).

7.36 Коэффициент δ2, учитывающий снижение максимальных расходов воды с заболоченных водосборов, определяют по формуле

δ2 = l — β lg (0,1 Аб + l), (7.13)

где β — коэффициент, определяемый в зависимости от типа болот и механического состава почвогрунтов вокруг болот и заболоченных земель (со слоем торфа не менее 30 см):

Аб — относительная площадь болот, заболоченных лесов и лугов в бассейне реки, %.

Внутриболотные озера, рассредоточенные по водосбору и расположенные вне главного русла и основных притоков, следует включать в значение относительной площади болот.

При заболоченности менее 3 % или проточной средневзвешенной озерности более 6 % коэффициент δ2, принимают равным единице.

Для горных рек коэффициенты δ1, и δ2 равны единице.

Видео:калькулятор расчета площади кровлиСкачать

Дождевые паводки

7.37 Выбор типа расчетной формулы для определения максимального срочного расхода воды дождевого паводка заданной вероятности превышения Qр% следует производить согласно приложению Б, таблица Б.7.

7.38 Расчетная формула типа I (редукционная) для определения Qр% при наличии одной или нескольких рек-аналогов имеет вид:

Qр% = qр%,a φм (δ δ2 / δа δ2а) А, (7.14)

где qр%,a — модуль максимального срочного расхода воды реки-аналога расчетной вероятности превышения Р%, м3/с × км2; рассчитывают по формуле

где Qр%,a — максимальный расход воды дождевого паводка вероятности превышения Р%, м3/с;

Аa — площадь водосбора реки-аналога, км2;

φм — коэффициент, учитывающий редукцию максимального модуля стока дождевого паводка (q1%) с увеличением площади водосбора (А, км2) или продолжительности руслового времени добегания (τр, мин); рассчитывают в зависимости от значения коэффициента ηф, представляющего соотношение коэффициентов формы водосбора исследуемой реки и реки-аналога:

где L и La — гидрографическая длина водотока для исследуемой реки и реки-аналога соответственно, км;

А и Аа — площадь водосбора для исследуемой реки и реки-аналога соответственно, км2.

При ηф 1,5 — по формуле (7.18):

φм = (Фа /Ф), (7.18)

где Ф и Фа — гидроморфометрическая характеристика русла для исследуемой реки и реки-аналога соответственно; определяют по формуле

Ф = 1000 L / тр / A0,25, (7.19)

где L и A — тоже, что и в формуле (7.16);

тр и т — гидравлические параметры, характеризующие состояние и шероховатость русла водотока; определяют согласно приложению Б, таблица Б.8;

Ip — средневзвешенный уклон русла водотока, ‰;

n и n1 — степенные коэффициенты, отражающие редукцию максимального модуля стока дождевого паводка q1% соответственно с увеличением площади водосбора А, км2, и руслового времени добегания τр.

Русловое время добегания τр, ч, для гидрологически изученной реки определяют по формуле

τр = 1000 L/V = 1000 L / (тр ), (7.20)

где L — тоже, что и в формуле (7.16);

V — максимальное значение средней скорости добегания воды по главному водотоку, м/с;

тр, т и Ip — то же, что и в формуле (7.19);

δ и δа, δ2 и δ2а — поправочные коэффициенты, учитывающие для исследуемой реки и реки-аналога регулирующее влияние соответственно озер (прудов, водохранилищ), а также болот и заболоченных земель. При использовании формулы (7.18) значения коэффициентов δ2 и δ2а принимают равными единице.

7.39 При установлении степенных коэффициентов редукции n и n1, а также структуры формул по определению поправочных коэффициентов δ, δа, δ2 и δ2а порядок выполнения инженерно-гидрологических расчетов по формуле типа I предусматривает последовательность этапов, изложенных в приложении В.

7.40 Расчетный максимальный срочный расход воды дождевого паводка определяют по формуле (7.14) на основе использования одной или нескольких рек-аналогов с учетом полученных значений степенных коэффициентов п и n1 и формул для учета регулирующего влияния естественных и искусственных факторов.

7.41 При наличии значений степенных коэффициентов n и n1, а также расчетных формул по определению поправочных коэффициентов δ, δа, δ2 и δ2а, полученных на основе региональных обобщений, допускается их использование при выполнении расчетов по формуле (7.14).

7.42 Расчетная формула типа II для определения Qр% при отсутствии рек-аналогов имеет вид:

где q200 — модуль максимального срочного расхода воды ежегодной вероятности превышения Р = 1 %, приведенный к условной площади водосбора, равной 200 км2 при δ = δ2 = δ3 = 1,0; определяют для исследуемой реки при наличии региональной карты параметра q200 интерполяцией, а при отсутствии — на основе использования многолетних данных гидрологически изученных рек;

А — площадь водосбора, км2;

δ и δ2 — допускается определять соответственно по формулам (В.3), (В.4) приложения В;

δ3 — поправочный коэффициент, учитывающий изменение параметра q′200 с увеличением средней высоты водосбора , м, в полугорных и горных районах;

Видео:Гидрологическая ГИС №2 - Определение параметров водосбора в SAGA GISСкачать

Определение водосборной площади

Водосборной площадью или бассейном называется участок земной поверхности, с которой вода по условиям рельефа должна стекать в данный водосток (реку, лощину и т.д.). Оконтуривание водосборной площади производится с учетом рельефа местности по горизонталям карты (плана).

Границами водосборной площади служат линии водоразделов, пересекающие горизонтали под прямым углом. На рисунке линии водоразделов показаны пунктиром.

Зная водосборную площадь, среднегодовое количество осадков, условия испарения и впитывания влаги почвой, можно подсчитать мощность водного потока, которая необходима для расчета мостов, площадок дамб и других гидротехнических сооружений.

Построение профиля по горизонталям.

При геолого­разведочных изысканиях и предварительном проектировании ли­нейных сооружений (дорог, водопроводов, газопроводов и т. п.) по топографической карте строят профиль местности. Под профилем понимается чертеж, изображающий разрез местности вертикаль­ной плоскостью. Профиль строят в двух масштабах. Горизонталь­ный масштаб берут равным масштабу карты, а вертикальный в большинстве случаев принимают в десять раз крупнее горизон­тального. Делается это для того, чтобы более выразительно были отражены характерные особенности рельефа.

Пусть требуется построить профиль по линии АВ. Для этого на миллиметровой бумаге строят сетку профиля. В графу «План местности» переносят при помощи измерителя ситуацию с карты в границах прямоугольника, построенного на карте на рассто­янии 1 см по обе стороны от профиля линии АВ. Определяют вы­соты точек пересечения направления АВ с горизонталями (точки 1, 2, 3, с, 4), вычисляют также высоты начала, конца профиля и точек его перегиба, т. е. точек, находящихся на водоразделах и тальвегах. Вносят в соответствующие графы расстояния между намеченными на карте точками и их высоты. Значения высот от­кладывают в заданном масштабе на перпендикулярах, восставленных из ранее намеченных точек. Соединив концы перпендику­ляров, получают линию профиля местности. Чтобы не иметь длин­ных перпендикуляров, для верхней линии сетки выбирают услов­ную высоту (в примере 80 м).

Измерение дирекционного угла и истинного азимута.

Для измерения дирекционного угла, линией через начальную ее точку проводят линию || оси абсцисс и непосредственно при этой точке измеряют дирекционный угол, можно так же продолжить линию до пересечения ею ближайший угол в точке пересечения. Для непосредственного измерения истинного азимута линией через ее начальную точку проводят меридиан и относительно него измеряют азимут.

Номенклатура топографических карт и планов

Номенклатурой называется система нумерации отдельных листов топографических карт и планов разных масштабов. Схема взаимного расположения отдельных листов называется разграфкой.

В нашей стране принята международная система разграфки и номенклатуры топографических карт; ее основой является лист карты масштаба 1:1 000 000.

Вся поверхность Земли условно разделена меридианами и параллелями на трапеции размером 6 o по долготе и 4 o по широте; каждая трапеция изображается на одном листе карты масштаба 1:1 000 000. Листы карт, на которых изображаются трапеции, расположенные между двумя соседними параллелями, образуют ряды, которые обозначаются буквами латинского алфавита от A до V от экватора к северу и к югу. Листы карт, на которых изображаются трапеции, расположенные между двумя соседними меридианами, образуют колонны. Колонны имеют порядковые номера от 1 до 60, начиная с меридиана 180 o ; колонна листов карт, на которой изображена 1–я зона проекции Гаусса, имеет порядковый номер 31.

Номенклатура листа карты миллионного масштаба составляется из буквы ряда и номера колонны, например, N–37.

Листы карты масштаба 1:500 000 получают делением листа миллионного масштаба на 4 части средним меридианом и средней параллелью.

Размеры листа – 3 o по долготе и 2 o по широте. Номенклатуру листа карты масштаба 1:500 000 получают, добавляя к номенклатуре миллионного листа справа прописную букву русского алфавита А, Б, В, Г, например, N–37–А.

Листы карты масштаба 1:200 000 получают делением листа миллионного масштаба на 36 частей меридианами и параллелями. Размеры листа – 1 o по долготе и 40′ по широте. Номенклатуру листа карты масштаба 1:200 000 получают, добавляя к номенклатуре миллионного листа справа римскую цифру от I до XXXYI, например, N–37–XXIY.

Листы карты масштаба 1:100 000 получают делением листа миллионного масштаба на 144 части меридианами и параллелями. Размеры листа – 30′ по долготе и 20′ по широте. Номенклатуру листа карты масштаба 1:100 000 получают, добавляя к номенклатуре миллионного листа слева числа от 1 до 144, например, N–37–144.

Листы карты масштаба 1:50 000 получают делением листа масштаба 1:100 000 на 4 части средним меридианом и средней параллелью. Размеры листа – 15′ по долготе и 10′ по широте. Номенклатуру листа карты масштаба 1:50 000 получают, добавляя к номенклатуре листа 1:100 000 справа прописную букву русского алфавита А, Б, В, Г, например, N–37–144–А.

Листы карты масштаба 1:25 000 получают делением листа масштаба 1:50 000 на 4 части средним меридианом и средней параллелью. Размеры листа – 7’30» по долготе и 5′ по широте. Номенклатуру листа карты масштаба 1:25 000 получают, добавляя к номенклатуре листа 1:50 000 справа строчную букву русского алфавита а, б, в, г, например, N–37–144–А–а.

Листы карты масштаба 1:10 000 получают делением листа масштаба 1:25 000 на 4 части средним меридианом и средней параллелью. Размеры листа – 3’45» по долготе и 2’30» по широте. Номенклатуру листа карты масштаба 1:10 000 получают, добавляя к номенклатуре листа 1:25 000 справа цифру от 1 до 4, например, N–37–144–А–а–1.

Севернее 60–й параллели листы карт издаются сдвоенными по долготе, севернее 76–й параллели – счетверенными.

Видео:Гидрологическая ГИС №1 - Определение площади, средней высоты и уклона водосбораСкачать

Практическое задание по дисциплине «Гидрология» для ЭИОС СГУГиТ

ЗАДАНИЕ

Гидрографические характеристики реки и ее водосбора

Цель занятия: Освоение простейших приемов определения некоторых морфометрических характеристик реки и ее водосбора.

Необходимые материалы и оборудование:

Карта водосбора реки, синяя тушь, ручка, карандаш, циркуль, линейка, калька, палетка или миллиметровка.

1. Показать водосбор главной реки и в этом водосборе выделить водосборы ее притоков первого порядка.
2. Определить длины главной реки и ее притоков; расстояния от устья главной реки до места впадения в нее притоков.
3. Найти длину, наибольшую и среднюю ширину водосбора.
4. Рассчитать коэффициенты извилистости главной реки, густоты речной сети и длину склонов, коэффициенты озерности, болотистости, лесистости.
5. Рассчитать уклон реки.
6. Найти площадь водосбора реки и притоков первого порядка.
7. Показать гидрографическую схему реки.
8. Построить график нарастания площади водосбора реки.

Исток — место, с которого появляется постоянное течение воды в русле.

Устье – место впадения реки в другую реку, озеро или море.

Створ реки – всякое место на реке, пересеченное условной вертикальной плоскостью перпендикулярно руслу реки.

Водораздел — граница между смежными водосборами. На карте водораздел представляет собой линию, соединяющую наивысшие точки между соседними водными объектами (реками). Водораздел не пересекает ни один водоток.

Водосбор реки — часть земной поверхности и толщи почвогрунтов, ограниченная водораздельной линией, от которой вода поступает в данную реку. Началом этой линии является устье реки по одному берегу, концом — это же устье, но по другому берегу. Водосбор любой реки представляет собой совокупность водосборов ее притоков и территорий (межбассейновых пространств), откуда вода стекает в главную реку.

Длина водосбора (L_в) — расстояние от устья реки до наиболее удаленной точки на линии водораздела. Если водосбор реки имеет более или менее правильную форму, то длину водосбора определяют как расстояние от устья реки до наиболее удаленной части водосбора по прямой. Если водосбор имеет ломаную форму, то сначала весь водосбор разбивают на отдельные более или менее правильные части секущими, перпендикулярными направлению главной реки. Находят середины этих секущих. Длину водосбора реки определяют длиной ломаной линии, проведенной от устья до наиболее удаленной точки водосбора через середины этих секущих. Длину этой линии определяют вначале в сантиметрах с помощью линейки, а затем, учитывая масштаб карты, выражают в километрах.

Средняя ширина водосбора (В_св) определяется как отношение площади водосбора F к длине водосбора, т.е.

Единица измерения — километры. Дробная часть числа отбрасывается по правилам округления.

Наибольшая ширина водосбора (В_наиб) – это наибольший перпендикуляр к длине водосбора. Его величину, как и длину водосбора, вначале определяют с помощью линейки, а затем переводят в километры, учитывая масштаб карты.

Длина реки (участка реки)(L) — протяженность основного русла реки от принятого истока до устья (от начала до конца участка). Выражается в километрах.

Приток первого порядка – приток, непосредственно впадающий в главную реку.

Приток второго (и последующих) порядка – приток, впадающий в приток предыдущего порядка.

Коэффициент извилистости реки (развитие реки) (К) — отношение длины реки (L) к длине прямой линии (l), соединяющей исток и устье:

Гидрографическая сеть — совокупность всех водных объектов (водотоков и водоемов), расположенных в пределах какой-либо территории и находящихся во взаимосвязи и взаимодействии.

Речная сеть – совокупность всех водотоков на данной территории. Речная сеть является частью гидрографической сети. Изображение речной сети принято представлять в форме «Гидрографической схемы реки».

Густота речной сети — длина сети водотоков, приходящаяся на единицу площади водосбора. Для речных водосборов густоту речной сети (D) определяют как отношение суммы длин всех водотоков (L_i) к водосборной площади реки (F), т.е. , где i – i-тый водоток, n – количество водотоков.

Уклон реки (участка реки) (I) — отношение превышения истока над устьем (или между концами участка), определяемого по разности высотных отметок (h), к соответствующей длине реки (или ее участка), т.е.

Падение и длина участка берутся в одной размерности, чаще всего в метрах. Уклон реки обычно выражают десятичной дробью, либо в промилле.

Определение длины реки (притоков). Длина реки может определяться курвиметром или циркулем- измерителем. При работе с циркулем длину реки измеряют постоянным раствором п, равным I или 2 мм. Величина п тщательно устанавливают перед началом работы и периодически проверяют в ее процессе. Длину реки измеряют дважды: вначале от истока к устью, затем в обратном направлении. При измерении длины реки от устья к истоку на карте (выкопировке) отмечают число отложений от устья реки до места впадения притоков. По ним определяют расстояния от устья главной реки до устья притоков. Расхождение между первым и вторым измерением не должно превышать 2 %. При выполнении данного условия за окончательное значение длины принимается среднее из двух измерений.

Длину реки вычисляют по формуле

где a — число отложений, а п — раствор циркуля в мм.

Полученное значение, с учетом масштаба карты, выражается в километрах и представляет целое число.

Для построения гидрографической схемы реки нужно иметь длину главной реки и ее притоков, расстояния от устья реки до места впадения притоков первого порядка, расстояния от устья притоков первого порядка до места впадения притоков второго порядка и так далее. Схематичность изображения проявляется в том, что все водотоки изображаются в виде прямых линий, длина которых пропорционально фактической длине водотоков.

На схеме главная река изображается в виде отрезка прямой, левый конец которого обычно принимается за исток, правый – за устье. Затем на данном отрезке размечают места впадения притоков первого порядка (вверх — притоки левого берега, вниз – правого), к этим отметкам приводят прямые, пропорциональные длинам притоков, располагая их под любым углом. Аналогично поступают с притоками следующих порядков. У линий пишется названия притоков (или их номера при отсутствии названия) и их длина в километрах. Масштаб схемы принимают с учетом формата листа. Пример оформления гидрографической схемы реки показан на рисунке 1.

Определение площади водосбора. Определение площади производят либо палеткой, либо миллиметровкой. Измерение осуществляют следующим образом: накладывают палетку на выкопировку водосбора (или выкопировку водосбора на миллиметровку), подсчитывают количество целых клеток, уместившихся в пределах контура водосбора, и отдельно подсчитывают количество клеток, пересекаемых контуром водосбора. Последнее число делят на 2 и прибавляют к количеству целых клеток, сумму умножают на цену клетки палетки или миллиметровки. Полученное число и будет площадью рассматриваемого водосбора. Цена клетки палетки или миллиметровки (км 2 ) определяется исходя из размера стороны клетки и масштаба карты.

Рис. 1. Гидрографическая схема реки Шум

График нарастания площади водосбора. Построив этот график, можно легко определить площадь водосбора в любом створе, не прибегая к ее измерению и вычислению.

Построение графика нарастания площади водосбора (рисунок 2) начинают с размещения на листе осей координат[6]. Для этого, с правой стороны листа отмечают вертикальную ось, а на расстоянии около 1/3 высоты листа отмечают горизонтальную ось.

На вертикальной оси откладывают площади водосборов, а на горизонтальной – длину реки. Масштаб выбирают таким образом, чтобы в пределах листа на горизонтальной оси уместилась вся длина реки, а на вертикальной — площадь всего водосбора реки вниз от горизонтальной оси и вся площадь водосбора левого берега вверх от горизонтальной оси. Таким образом, на этом графике длина реки откладывается по оси абсцисс, а по оси ординат – площадь водосбора самой реки и ее притоков.

Рис. 2. График нарастания площади водосбора реки

Графики нарастания площади водосбора строят отдельно для правого и левого берегов, размещая площадь нарастания левого берега вверх от горизонтальной оси, а правого – вниз. Первой точкой a графика является исток реки, где площадь водосбора равна нулю. От истока до места впадения первого притока по выбранному берегу площадь водосбора реки возрастает за счет первого межбассейнового пространства этого берега. В створе первого притока от истока реки откладывают площадь первого межбассейнового пространства. Полученную точку b графика соединяют с точкой a. В этой точке суммарная площадь водосбора реки увеличивается сразу на площадь водосбора первого притока, которая на графике изображается отрезком bc. Далее весь процесс построения графика продолжается аналогичным образом до самого устья реки. Полученная линия abcde… графически отображает ход нарастания площади водосбора реки от истока до расчетного створа по этому берегу.

Аналогично строят график по другому берегу. Суммарный график нарастания площади водосбора реки строится путем геометрического суммирования ординат графиков нарастания по правому и левому берегам. Суммирование производится в точках, соответствующих местам впадения по обоим берегам последовательно всех притоков в направлении от истока к устью главной реки.

Порядок выполнения задания:

1. Сделать выкопировку с карты указанной преподавателем реки со всеми ее притоками и водотоками соседних водосборов.
2. Для самой реки в целом и всех ее притоков первого порядка определить границы водосбора.
3. С помощью линейки и циркуля-измерителя, учитывая масштаб карты, определить все необходимые линейные параметры. Результаты измерения занести в таблицы 3 и 4.
4. Используя данные таблиц 3 и 4, построить гидрографическую схему реки.
5. С помощью миллиметровки, учитывая масштаб карты, определить все необходимые площади. Результаты занести в таблицу 5, располагая все водосборы в порядке их удаления от истока.
6. Используя данные таблиц 3-5, провести все необходимые расчеты и построить график нарастания площади водосбора реки.
7. При наличии в пределах водосбора реки лесов, озер, болот, определить их площадь и рассчитать коэффициенты (в %) лесистости, озерности и заболоченности бассейна реки.
8. На карте определить отметки высот истока и устья, рассчитать уклон реки.
9. Оформить отчет.

Длина реки, расстояние от ее устья до места впадения

притоков первого порядка

*количество притоков первого порядка по левому берегу реки

** количество притоков первого порядка по правому берегу реки

Длина притоков всех порядков

Площади водосбора притоков реки и ее межбассейновых пространств

Вопросы для самопроверки:

1. Что называют водосбором реки.
2. От куда берет начало река.
3. Как изображается водораздел на карте.
4. Как определить длину водотока.
5. Что какое приток второго порядка.
6. Как определяется густота речной сети.
7. Что такое гидрографическая схема реки.
8. Как определить площадь водосбора.

🔥 Видео

Спец. сооружение водопропускная труба! Площадь водосбора дорог и улицСкачать

Как найти площадь фигуры#математика #площадьфигуры #геометрия #формулапика #репетиторСкачать

071020_Вебинар "Анализ сетей, потоков и водосборов в Storm and Sanitary Analysis" (Серия 1)Скачать

Autodesk Infraworks 2021: Дренаж и площадь водосбора.Скачать

Определение границ бассейнов рек в QGIS 3.16Скачать

Как правильно рассчитать площадь дома, зданияСкачать

Самый простой способ нахождения площадиСкачать

Как найти периметрСкачать

Площадь в Автокаде как посчитать, измерить площадь фигур и штриховокСкачать

Как рассчитать площадь будущего дома.Скачать

Площадь дома. Как считать?Скачать

как найти высоту крыши и длину стропило по углу наклонаСкачать