Die Geschwindigkeit der Flüsse. Abfluss und Abfluss von Flüssen

Fließgeschwindigkeit abfließendes Wasser

Die Rolle des fließenden Wassers auf der Erde ist enorm und hat immer die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich gezogen, nicht ohne Grund, seit der Antike wurden viele Flüsse personifiziert; und in den Augen der modernen Wissenschaft sind Flüsse das aktivste Element der physischen Geographie. Einige von ihnen sind ruhig, haben eine langsame Strömung und regelmäßige Wasseranstiege, die leicht vorhersehbar sind; andere - tragen schnell und schnell stürmische Wasser, erhöhen plötzlich ihr Niveau und senken es ebenso plötzlich.

Aber Flüsse sind nicht nur ein geografischer Faktor an sich, sondern sie arbeiten gleichzeitig unermüdlich daran, die Erde zu verändern; die ergebnisse dieser geologischen arbeit am fließenden wasser sind in der summe der jahrhunderte so groß, dass die länder ihr ursprüngliches erscheinungsbild völlig verlieren: wo sich einst hohe berge erhoben, finden wir heute nur noch eine hügelige ebene, und andererseits Hochplateaus verwandelten sich in gebirgige oder hügelige Gebiete.

Das menschliche Leben steht in so engem Zusammenhang mit dem Regime fließender Gewässer, dass das große Interesse des Menschen an Flüssen selbstverständlich ist. Die großen Flüsse sind in vielen Ländern die billigsten natürlichen Kommunikationsmittel, und im hohen Norden sind sie oft die einzigen Kommunikationsmittel, nicht nur im Sommer, sondern auch im Winter, wenn ihre eisige Oberfläche den besten Weg bietet. Auch in Wüstenländern, wie zum Beispiel in der Sahara, bestimmen ausgetrocknete Flussbetten die Richtung der Karawanenrouten. Seit jeher bestimmten Amu Darya (altes Oxus), Syr Darya (altes Jaxart) die Richtung der Handelsrouten durch Zentralasien. Die rasche Kolonisierung bestimmter Länder wie Kanadas, des mittleren Teils der Vereinigten Staaten von Amerika und Sibiriens wird nur verständlich, wenn man die Lage der Flüsse in diesen Ländern berücksichtigt. Die Annehmlichkeiten, die Flüsse als Kommunikationsmittel bieten, ziehen die Menschen an ihre Ufer und sind einer der Faktoren für die Entstehung von Städten, insbesondere an den Kreuzungen von Flussrouten. Flüsse sind noch wichtiger als Vermittler zwischen dem Ozean und dem Landesinneren, nicht ohne Grund, nicht weit von ihren Mündungen entfernt, die größten Handelsstädte wie London, Rotterdam, Antwerpen, Hamburg, Alexandria, Kalkutta, Shanghai, Montreal, Quebec, New Orleans, Montevideo, Leningrad usw. .

Andererseits ermöglichten die Überschwemmungen bestimmter Flüsse wie Nil, Tigris und Euphrat die Entwicklung von Zivilisationen an den äußersten Grenzen der Wüste. Die Bedeutung der Flüsse im Leben eines Landes ist so groß, dass in allen zivilisierten Staaten spezielle Organisationen für das Studium der Hydrographie entstanden sind und eine systematische Untersuchung der Flüsse und ihres Regimes längst begonnen hat. In Frankreich ging die Einrichtung des Service nydrometrique de la Seine der Einrichtung meteorologischer Stationen voraus, in Deutschland wurden eine Reihe wertvoller Monographien über die Erforschung aller großen Flüsse vom Rhein bis zur Weichsel, in den Vereinigten Staaten von Amerika, Eine systematische Untersuchung von Flüssen wird vom Geological Survey durchgeführt. Die starken und verheerenden Überschwemmungen der Donau und insbesondere ihrer Nebenflüsse Tissa, Maros und anderer in Ungarn führten zur Entstehung eines ganzen Netzwerks hydrologischer Institutionen mit einer Zentralstation in Budapest. Von den Flüssen der GUS wurden der Dnjepr, die Wolga und eine Reihe anderer Flüsse im 19. Jahrhundert einer eingehenderen Untersuchung unterzogen; Ende des 19. Jahrhunderts arbeitete im europäischen Russland zusätzlich eine spezielle Expedition unter der allgemeinen Leitung von A. A. Tillo an der Vermessung der Quellen der wichtigsten Flüsse, die wertvolles Material zur Hydrologie des Oberlaufs Ihres Flusses lieferte Hauptwasseradern. Das charakteristischste Merkmal jedes Flusses ist sein Regime, d. h. die Veränderung seiner Pegel im Laufe des Jahres: Strömung, Sediment, Temperatur, Chemie usw. Um das Regime eines Flusses herauszufinden, ist es notwendig, die bestehende Beziehung zu bestimmen zwischen der Niederschlagsmenge, die in sein Becken gefallen ist, und einer Wassermasse, die den Fluss hinunterfließt.

Um letzteres zu bestimmen, reicht es aus, die Querschnittsfläche des Flusses (den sogenannten lebenden Abschnitt) und die Durchschnittsgeschwindigkeit seines Flusses an einem bestimmten Ort seit dem Produkt dieser beiden Größen zu kennen gibt uns die erforderliche Wassermenge, die in einer bestimmten Zeiteinheit durch den Fluss fließt, z. B. pro Sekunde, pro Minute usw. Die Bestimmung des Wasserflusses in einem Fluss über einen mehr oder weniger bedeutenden Zeitraum und insbesondere ein ganzes Jahr, ist keine leichte Aufgabe, da sich sowohl die Fließgeschwindigkeit als auch der belebte Abschnitt des Flusses im Laufe des Jahres ständig ändern.

Die Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit erfolgt entweder mit Hilfe einfacher Schwimmer, wie Flaschen, oder mit Hilfe genauerer Geräte, sogenannter Drehteller.

Beobachtungen zeigen, dass die Strömungsgeschwindigkeit im Fluss normalerweise von den Oberläufen stromabwärts abnimmt. Der Grund dafür ist, dass Wasser während seiner Bewegung aufgrund der ungleichen Geschwindigkeit und unterschiedlichen Bewegungsrichtung der Wasserpartikel Reibung erfährt, sowohl äußerlich gegen den Boden, die Ufer und gegen die Luft als auch innerlich. Letztendlich sind die Hindernisse, die das Wasser während seiner Bewegung erfährt, so groß, dass sie die gesamte Beschleunigung absorbieren, die das Wasser beim Fallen von den Quellen zur Mündung erhält.

Aufgrund der Reibung in einem bestimmten belebten Abschnitt des Flusses liegt die höchste Geschwindigkeit (bei einem regelmäßigen Flussdurchmesser) in der Mitte, jedoch nicht an der Oberfläche, sondern in einer geringen Tiefe, da das Wasser an der Oberfläche Reibung erfährt gegen die Luft. Im Falle eines asymmetrischen Wohnabschnitts liegt die höchste Geschwindigkeit über der tiefsten Mulde des Flusses, näher an einem der Ufer. Wenn wir die Punkte der Flussquerschnitte verbinden, in denen die Strömung am schnellsten ist, erhalten wir eine gewundene Linie, die als Kern oder Achse des Flusses bezeichnet wird. Ein visuelles Konzept der Geschwindigkeitsverteilung in einem bestimmten lebenden Abschnitt des Flusses kann durch Verbinden von Linien - Isotachen - Punkten mit gleicher Geschwindigkeit erhalten werden. In der Mitte der oberen Isotache verläuft der Mittelstrom des Flusses.

Wenn es keinen Wind gibt und die Bodenrauhigkeit normal ist, wird die höchste Geschwindigkeit auf jeder einzelnen Vertikalen von der Oberfläche in einem Abstand von ungefähr 1/5 der Tiefe der Vertikalen erreicht.

Die Position des Punktes mit der höchsten Geschwindigkeit wird durch das Verhältnis zwischen Oberflächen- und Bodengeschwindigkeit (Verhältnis von Oberflächen- und Längsreibung) bestimmt. Eine Erhöhung der Bodenrauhigkeit führt zu einer Verringerung der Bodengeschwindigkeit und einer entsprechenden Annäherung des Punktes mit der höchsten Geschwindigkeit an die Oberfläche.

Der Wasserstand im Fluss ist nicht immer gleich. Während des Anstiegs (Anstieg) des Wassers steigt sein Horizont in der Mitte des Kanals leicht an, und während des Rückgangs fällt er in der Mitte ab und steigt in Ufernähe an. Dies liegt daran, dass der Boden des Kanals in Ufernähe Widerstand gegen die Wasserbewegung erzeugt.

Schema einer lebenden Strömung während eines Rückgangs und eines starken Wasseranstiegs

Bei einem starken Wasserabfall werden alle auf dem Fluss schwimmenden Gegenstände (Baumstämme, Schutt usw.) in seinen mittleren Teil, in einen geraden Abschnitt des Kanals und näher an das konkave Ufer an seiner Biegung gezogen. Dies ist besonders gut im Frühjahr zu sehen, wenn der geflutete Fluss in den Kanal mündet und einzelne Eisschollen und andere schwimmende Objekte sich durch das Wasser bewegen und die bandartige Kontur des Stabes streng umreißen.

Während des Anstiegs des Wassers bewegen sich verschiedene schwimmende Objekte entlang der Ufer und rutschen von der Wasserwölbung ab, die sich in der Mitte des Stroms gebildet hat. Das Spritzen wird von der Strömung geschnitten, ab der es steil wird, das Wasser hat eine matte gelbe oder dunkle Farbe. Mit abnehmendem Wasser nimmt das Spritzen zu und wird sanft.

Die Rutenrichtung ist bei starker Strömung besonders ausgeprägt, und ihre vom Wind gewellte Oberfläche ist ein heller, klar abgegrenzter, stellenweise unterbrochener bandartiger Streifen.

Richtungen und Geschwindigkeiten von Strömungen können vom Navigator entlang der Konturen der Ufer bestimmt werden, basierend auf der Tatsache, dass der Kern nahe an den konkaven Ufern vorbeiführt. Ist die Küste kantig, dann ist die Strömung in unmittelbarer Nähe besonders schnell. Die Geschwindigkeit der Strömung ist umso größer, je kleiner die Breite des Kanals und je größer sein Gefälle ist.

Die Richtung und Geschwindigkeit der Strömung kann durch verschiedene vom Schiff aus sichtbare Küstenobjekte bestimmt werden: Büsche, Pfähle, Steine ​​usw. Bei einer hohen Strömungsgeschwindigkeit steigt das Wasser über diesen Objekten und bildet einen Rückstau.

Die überfluteten Büsche schwanken unter dem Druck der Strömung rhythmisch, vibrieren und die Wellen entfernen sich von starren Objekten - Pfeilern, Pfählen, Brückenstützen. Je größer die Strömungsgeschwindigkeit, desto spitzer der Winkel der Wellenbildung und desto höher die Welle. Bei einem kleinen Strom ist eine schwache Spur unter dem Objekt sichtbar.

Die Richtung und die ungefähre Geschwindigkeit der Strömung werden durch auf der Wasseroberfläche schwimmende Gegenstände bestimmt, einschließlich der speziell dafür ins Wasser geworfenen Gegenstände, und durch die Lage des Winkels der Flöße, auf denen die Bojen installiert sind. Je stärker die Strömung, desto mehr kippen die Bojen und Meilensteine.

Der Gegenwind, der die Reibung erhöht, verringert die Oberflächengeschwindigkeit und nimmt der Oberfläche die höchste Geschwindigkeit. Wenn die Oberflächengeschwindigkeit gleich der unteren ist, liegt die höchste Geschwindigkeit in der Mitte der Vertikalen. Im Winter, unter dem Eis, mit einer stark rauen Bodenoberfläche, bewegt sich die größte Geschwindigkeit näher zum Boden.

Der Wind, der in Richtung der Strömung weht, bremst die Oberflächenwasserschichten nicht ab, sondern treibt sie an, sodass die höchste vertikale Geschwindigkeit an die Oberfläche steigt.

Somit wird die Strömungsgeschwindigkeit bestimmt durch:

• 1) die Neigung der Flussoberfläche,
• 2) die Form des Kanals,
• 3) die Rauhigkeit des Kanals.

In diesem Fall ist zu beachten, dass die Geschwindigkeit durch die Neigung der Wasseroberfläche im Fluss und nicht durch die Neigung des Kanals bestimmt wird. Wenn die Wasseroberfläche waagerecht ist (z. B. vor einem Damm), dann gibt es keine Strömung.

Die Chezy-Formel, die die Abhängigkeit der Geschwindigkeit von den Faktoren angibt, die sie bestimmen, ermöglicht es, vorherzusagen, wie sich die Geschwindigkeit ändert, wenn sich diese Faktoren ändern.

Aufgrund der ungleichen Geschwindigkeiten der Wasserbewegung im lebenden Abschnitt ist die Oberfläche des Flusses nicht horizontal; mit steigendem flussspiegel fließt mehr wasser zur mitte als zu den rändern, und die oberfläche nimmt eine konvexe form an, was zum beispiel an unseren flüssen vor dem eisbruch sehr deutlich zu sehen ist: durch die wasserzunahme , Eis nimmt auch zur Mitte hin eine konvexe Form an, und Oberflächenschmelzwasser sammelt sich in Ufernähe und bildet hier lange Pfützen, während die Eisoberfläche in der Mitte trocken bleibt. Wenn das Wasser nachlässt, fließt die größte Wassermenge in der Mitte des Flusses und die Oberfläche des Flusses nimmt eine konkave Form an. Der resultierende Höhenunterschied im Mississippi erreicht 2 m.

Außerdem wird das Querprofil des Flusses durch die Zentrifugalkraft, die aus der Erdrotation resultierende Corioliskraft und die über den Fluss wehenden Brandungswinde verzerrt. Es gibt zwei Arten von Flüssigkeitsbewegungen - laminar und turbulent.

Wenn die Geschwindigkeit an jedem Punkt als Vektor dargestellt wird (ein Pfeil, der die Richtung der Geschwindigkeit und ihre Größe angibt), dann ist der Geschwindigkeitsvektor während der laminaren Bewegung an jedem gegebenen Punkt konstant und ändert sich nicht. Eine solche Flüssigkeitsbewegung wird in engen Rohren bei niedrigen Geschwindigkeiten beobachtet. In der Natur nähert sich die Bewegung des Grundwassers durch kleine Poren laminar an. Ein Sonderfall der laminaren Bewegung ist der Parallelstrahl.

Turbulente Bewegung ist durch Inkonsistenz, Variabilität des Geschwindigkeitsvektors an jedem gegebenen Punkt des aktiven Abschnitts oder der Vertikalen gekennzeichnet. Diese Variabilität wird als Pulsation bezeichnet. Während einer turbulenten Bewegung wird also jedes einzelne Wasserteilchen, das an einem bestimmten Punkt ankommt, diesen in unterschiedlichen Richtungen und mit unterschiedlichen linearen Geschwindigkeiten passieren. Turbulente Bewegung ist in der Natur weit verbreitet. Alle ziemlich schnell fließenden Oberflächengewässer sind turbulent. Man kann mit Sicherheit sagen, dass Flüsse nur turbulente Strömungen haben. Ein Sonderfall turbulenter Bewegung sind Wirbel (Whirlpools, Trichter usw.).

Der Geschwindigkeitsvektor der turbulenten Bewegung kann in Komponenten zerlegt werden – horizontal, vertikal und lateral. Die horizontale Komponente charakterisiert die Drift stromabwärts, und die vertikale Komponente charakterisiert die Bewegung von Wasserpartikeln nach oben oder unten.

Die Bedeutung der Turbulenz der Flussströmung ist extrem hoch. Es bestimmt die Durchmischung von Flusswasser und den Transport von Stoffen in Schwebe.

Die Menge (Volumen) des Wassers, die pro Zeiteinheit durch die Wohnfläche fließt, wird als Fließgeschwindigkeit des Flusses bezeichnet. Der Abfluss über einen längeren Zeitraum wird als Abfluss bezeichnet. Normalerweise gibt es jährliche, monatliche, tägliche Abflüsse.

Wenn wir die Wassermassen kennen, die zu verschiedenen Jahreszeiten durch den Fluss fließen, können wir uns ein Bild von seinem Regime machen. Zur Verdeutlichung kann die Änderung des Wasserdurchflusses grafisch ausgedrückt werden, wobei die zu einem bestimmten Zeitpunkt fließende Wassermenge mit Rechtecken proportional zu den entsprechenden Wassermassen bezeichnet wird. Da die Bestimmung des Abflusses mit großen Schwierigkeiten behaftet ist und für wenige Flüsse vorgenommen wurde, beschränkt man sich oft nur auf Beobachtungen am Pegelstand über Schwankungen des Flussspiegels und anhand dieser Schwankungen, Auch die Änderung des Abflusses wird beurteilt, wobei man Formeln für die Abhängigkeit des Abflusses von der Höhe des Füllstandes erhält. Diese Formeln verlieren ihre Bedeutung, wenn der Kanal instabil ist (ausgewaschen oder bedeckt).

Es ist bekannt, dass auf der Oberfläche abgelagerte Niederschläge abfließen, sich auflösen und versickern. Das ausgetretene Wasser wird früher oder später entweder verdunsten oder in den Abfluss gelangen, daher kann im Durchschnitt über einen langen Zeitraum davon ausgegangen werden, dass das niedergeschlagene Wasser teilweise verdunstet und teilweise abfließt. Wenn der Abflussbeiwert 30 % beträgt, bedeutet dies, dass von der Gesamtniederschlagsmenge 30 % Glas sind und die restlichen 70 % verdunstet sind.

Der Wert des Abflussbeiwerts wird durch die allgemeine geografische Situation bestimmt - Klima, Relief, Vegetation. Für die Flüsse Nordeuropas - die Newa, die nördliche Dwina, Petschora usw. - beträgt der Abflusskoeffizient also mehr als 60%, für den Don etwa 15%, für den Nil etwa 4%, für den Amazonas - ungefähr 30%. Riesige Verdunstung im Nilbecken und schwach im Norden Europas und gibt so einen scharfen Kontrast. In verschiedenen Jahren variiert der Abflusskoeffizient für denselben Fluss je nach Niederschlagsmenge. In nassen Jahren ist der Abflussbeiwert größer, in trockenen Jahren kleiner.

In abflusslosen Gebieten ist der Abflussbeiwert null.

Unter den Gründen, die den Abflusskoeffizienten bestimmen, muss das Klima des Gebiets an erster Stelle stehen. Die Temperatur beeinflusst die Form des Niederschlags und den Verlauf der Verdunstung. Hohe Temperaturen und niedrige Luftfeuchtigkeit verringern den Oberflächenabfluss und schließen flache Quellen. Während der Winterruhe stoppt die Verdunstung der Vegetation, der gefrorene Boden verhindert das Eindringen von Wasser in die Tiefe. In Gebieten mit langen kalten Wintern bleibt der für den Winter gefallene Schnee bis zum Frühjahr liegen. Im Frühjahr wird der Abflussbeiwert durch Schmelzwasser stark erhöht.

Das Relief wirkt sich auch auf den Wert des Abflussbeiwerts aus: Ein starkes Gefälle erleichtert den Abfluss auch auf durchlässigen Felsen. Gebirgsbäche führen nach Regen enorme Wassermengen, und ohne Regen versiegen sie fast, nicht aufgrund fehlender Niederschläge, sondern aufgrund der Tatsache, dass ihr Wasser zu schnell abfließt. Durchlässige Gesteine ​​bewirken einen gleichmäßigeren Abfluss, undurchlässige Gesteine ​​das Abflussregime.

In Berggebieten wirkt sich der Wald positiv auf das Regime der Flüsse aus, indem er den Wasserfluss verlangsamt und dadurch die Berghänge vor Erosion schützt. Generell hat der Wald eine regulierende Wirkung auf den Flussfluss, reduziert die Größe des Hochwassers und hält die Feuchtigkeitsreserven bis zum Sommeranfang aufrecht. Sümpfe sind entgegen der landläufigen Meinung ungünstig für die Speisung von Flüssen. Torf nimmt wie ein Schwamm in nassen Zeiten viel Wasser auf und verdunstet viel bei heißem Wetter. Nach Oppokovs Forschungen führt die Entwässerung von Sümpfen nicht nur nicht zu einer Abflachung der Flüsse, sondern trägt auch zu ihrer angemesseneren Ernährung bei.

Zur Charakterisierung des Abflusses wird neben dem Abflussbeiwert auch der Abflussmodul verwendet.

Das Abflussmodul ist die Wassermenge, ausgedrückt in Litern, die durchschnittlich in einer Sekunde von 1 Quadratmeter abfließt. km Beckenfläche. Ingenieur Kocherin erstellte eine Konturkarte des Abflussmoduls für das Gebiet der Europäischen Union. Wenn man den durchschnittlichen Abflussmodul des Beckens kennt, kann man den jährlichen Abflusswert berechnen, indem man den Abflussmodul mit der Anzahl der Sekunden in einem Jahr und mit der Beckenfläche multipliziert. Es ist auch klar, dass der Abflussmodul eng mit der Niederschlagsmenge, der Verdunstung, der Topographie, der Vegetation und der Oberflächenbeschaffenheit zusammenhängt.

Das Gefälle des Flusses. Das charakteristischste Merkmal eines jeden Flusses ist die kontinuierliche Bewegung des Wassers von der Quelle bis zur Mündung, die als Fluss bezeichnet wird Fluss. Der Grund für die Strömung ist die Neigung des Kanals, entlang dem sich das Wasser aufgrund der Schwerkraft mit mehr oder weniger Geschwindigkeit bewegt. Was die Geschwindigkeit betrifft, so ist sie direkt abhängig von der Neigung des Kanals. Die Neigung des Kanals wird durch das Verhältnis der Höhendifferenz zweier Punkte zur Länge des zwischen diesen Punkten liegenden Abschnitts bestimmt. Also zum Beispiel von der Quelle der Wolga nach Kalinin 448 km, und der Höhenunterschied zwischen der Quelle der Wolga und Kalin und Nom beträgt 74,6 m, dann beträgt die durchschnittliche Neigung der Wolga in diesem Abschnitt 74,6 m, geteilt durch 448 km, also 0,00017. Dies bedeutet, dass für jeden Kilometer der Länge der Wolga in diesem Abschnitt der Fall 17 beträgt cm.

Längsprofil des Flusses. Zeichnen wir entlang der horizontalen Linie nacheinander die Länge der verschiedenen Abschnitte des Flusses und entlang der vertikalen Linien die Höhen dieser Abschnitte. Indem wir die Enden der Vertikalen mit einer Linie verbinden, erhalten wir eine Zeichnung des Längsprofils des Flusses (Abb. 112). Wenn man nicht auf Details achtet, lässt sich das Längsprofil der meisten Flüsse als abfallende, leicht konkave Kurve vereinfachen, deren Steigung von der Quelle bis zur Mündung zunehmend abnimmt.

Die Neigung des Längsprofils des Flusses ist für verschiedene Flussabschnitte nicht gleich. So beträgt er beispielsweise für den oberen Abschnitt der Wolga, wie wir bereits gesehen haben, 0,00017, für den Abschnitt zwischen Gorki und der Mündung der Kama 0,00005 und für den Abschnitt von Stalingrad nach Astrachan 0,00002.

Ungefähr dasselbe in der Nähe des Dnjepr, wo im oberen Abschnitt (von Smolensk bis Orsha) die Steigung 0,00011 und im unteren Abschnitt (von Kakhovka bis Cherson) 0,00001 beträgt. In dem Abschnitt, in dem sich die Stromschnellen befinden (von Lotsmanskaya Kamenka bis Nikopol), beträgt die durchschnittliche Neigung des Längsprofils des Flusses 0,00042, d. H. Fast viermal größer als zwischen Smolensk und Orsha.

Die angeführten Beispiele zeigen, dass das Längsprofil verschiedener Flüsse bei weitem nicht gleich ist. Letzteres ist verständlich: Das Längsprofil des Flusses spiegelt das Relief, die geologische Struktur und viele andere geografische Merkmale des Gebiets wider.

Betrachten Sie zum Beispiel die "Stufen" im Längsprofil des Flusses. Jenissei. Hier sehen wir Ausschnitte großer Hänge im Bereich der Kreuzung des Westsajan, dann des Ostsajan und schließlich an der Nordspitze des Jenissei-Rückens (Abb. 112). Der abgestufte Charakter des Längsprofils des Flusses. Der Jenissei weist darauf hin, dass Hebungen in den Gebieten dieser Berge (geologisch) relativ neu aufgetreten sind und der Fluss noch keine Zeit hatte, die Längskurve seines Kanals zu nivellieren. Dasselbe gilt für die Bureinsky-Berge, die vom Fluss durchschnitten werden. Amor.

Bisher haben wir über das Längsprofil des gesamten Flusses gesprochen. Bei der Untersuchung von Flüssen ist es jedoch manchmal erforderlich, die Neigung des Flusses in einem bestimmten kleinen Gebiet zu bestimmen. Diese Neigung wird direkt durch Nivellierung bestimmt.

Querprofil des Flusses. Beim Querprofil des Flusses unterscheiden wir zwei Teile: das Querprofil des Flusstals und das Querprofil des Flusses selbst. Wir haben bereits eine Vorstellung vom Querprofil des Flusstals. Es wird als Ergebnis einer konventionellen Vermessung des Geländes erhalten. Um sich ein Bild vom Profil des Flusses selbst zu machen, oder genauer gesagt von der Flussrinne, ist es notwendig, Messungen der Flusstiefe vorzunehmen.

Die Messungen werden entweder manuell oder maschinell durchgeführt. Für Messungen von Hand wird ein Heft- oder Handlot verwendet. Die Basting ist eine Stange aus flexiblem und haltbarem Holz (Fichte, Esche, Hasel) mit rundem Querschnitt und einem Durchmesser von 4-5 cm, Länge von 4 bis 7 m.

Das untere Ende der Heftung ist mit Eisen abgeschlossen (Eisen verhindert das Aufplatzen und trägt zu seinem Gewicht bei). Die Heftung ist weiß gestrichen und in Zehntelmetern markiert. Die Nullteilung entspricht dem unteren Ende der Heftung. Bei aller Einfachheit des Geräts liefert das Heften genaue Ergebnisse.

Tiefenmessungen werden auch mit einem manuellen Los durchgeführt. Durch die Strömung des Flusses weicht das Grundstück um einen gewissen Winkel von der Senkrechten ab, was eine entsprechende Korrektur erforderlich macht.

Sondierungen an kleinen Flüssen werden normalerweise von Brücken aus durchgeführt. An Flüssen, die 200-300 erreichen m Breite, bei einer Durchflussrate von nicht mehr als 1,5 m pro Sekunde können Messungen von einem Boot aus entlang eines Kabels durchgeführt werden, das von einem Flussufer zum anderen gespannt ist. Das Seil muss straff sein. Mit einer Flussbreite von über 100 m Es ist notwendig, ein Boot in der Mitte des Flusses zu verankern, um das Kabel zu stützen.

Bei Flüssen mit einer Breite von mehr als 500 m wird die Peillinie durch das Führen bestimmt An beiden Ufern angebrachte Schilder, und die Peilpunkte werden durch goniometrische Instrumente vom Ufer aus bestimmt. Die Anzahl der Sondierungen entlang der Linie hängt von der Beschaffenheit des Bodens ab. Wenn sich die Bodentopographie schnell ändert, sollten mehr Sondierungen durchgeführt werden; wenn der Boden gleichförmig ist, sollten es weniger sein. Es ist klar, dass je mehr Messungen, desto genauer das Profil des Flusses.

Um das Profil des Flusses zu zeichnen, wird eine horizontale Linie gezogen, auf der die Messpunkte entsprechend dem Maßstab aufgetragen werden. Von jedem Östrus wird eine senkrechte Linie nach unten gezogen, auf der auch die aus Messungen gewonnenen Tiefen auf einer Skala aufgetragen sind. Durch Verbinden der unteren Enden der Vertikalen erhalten wir ein Profil. Aufgrund der Tatsache, dass die Tiefe der Flüsse im Vergleich zur Breite sehr gering ist, wird beim Zeichnen eines Profils der vertikale Maßstab größer als der horizontale genommen. Daher ist das Profil verzerrt (übertrieben), aber visueller.

Angesichts des Profils des Flussbetts können wir die freie Fläche (oder Fläche des Wasserabschnitts) des Flusses berechnen (FM 2 ), die Breite des Flusses (B), die Länge des benetzten Umfangs des Flusses ( Rm) , größte Tiefe (hmaxm ), durchschnittliche Tiefe des Flusses ( h vglm) und der hydraulische Radius des Flusses.

Ein lebendiger Querschnitt des Flusses wird der Querschnitt eines mit Wasser gefüllten Flusses genannt. Das durch Messungen erhaltene Profil des Kanals gibt nur eine Vorstellung vom lebenden Abschnitt des Flusses. Die Fläche des lebenden Flussabschnitts wird meistens analytisch berechnet (seltener wird sie mit einem Planimeter aus der Zeichnung bestimmt). Um die offene Fläche zu berechnen ( Fm 2) Machen Sie eine Zeichnung des Querprofils des Flusses, auf dem die Vertikalen die Fläche des Wohnabschnitts in eine Reihe von Trapezen unterteilen und die Küstenabschnitte wie Dreiecke aussehen. Die Fläche jeder einzelnen Figur wird durch uns aus der Geometrie bekannte Formeln ermittelt und dann die Summe all dieser Flächen gebildet.

Die Breite eines Flusses wird einfach durch die Länge der oberen horizontalen Linie bestimmt, die die Oberflächen des Flusses darstellt.

benetzter Umfang - Dies ist die Länge der Flussunterlinie auf dem Profil von einem Rand des Flussufers zum anderen. Es wird berechnet, indem die Länge aller Segmente der unteren Linie in der Zeichnung des lebenden Flussabschnitts addiert wird.

Hydraulischer Radius ist der Quotient aus der offenen Fläche dividiert durch die Länge des benetzten Umfangs ( R= F/R m).

Durchschnittliche Tiefe ist der Quotient der Fläche des Wohnteils

Flüsse bis zur Breite des Flusses ( h Heiraten = F/ Bm).

Bei Tieflandflüssen liegt der hydraulische Radius normalerweise sehr nahe an der durchschnittlichen Tiefe ( R≈ h vgl).

Größte Tiefe nach Maß restauriert.

Flussniveau. Die Breite und Tiefe des Flusses, die freie Fläche und andere von uns angegebene Größen können nur unverändert bleiben, wenn der Pegel des Flusses unverändert bleibt. Tatsächlich passiert dies nie, weil sich der Pegel des Flusses ständig ändert. Daraus wird deutlich, dass bei der Untersuchung eines Flusses die Messung von Schwankungen des Flussspiegels die wichtigste Aufgabe ist.

Für den Pegel wird ein geeigneter Flussabschnitt mit gerader Fahrrinne ausgewählt, dessen Querschnitt nicht durch Untiefen oder Inseln erschwert wird. Die Beobachtung von Schwankungen des Flussspiegels erfolgt in der Regel mit Fußstock. Footstock ist eine Stange oder Schiene, die in Meter und Zentimeter unterteilt ist und in Ufernähe installiert wird. Der Nullpunkt des Fußstocks wird (wenn möglich) als der unterste Horizont des Flusses an einem bestimmten Ort angenommen. Die einmal gewählte Null bleibt für alle folgenden Beobachtungen konstant. Der Nullpunkt des Fußstocks ist dauerhaft gebunden Rapper .

Pegelschwankungen werden normalerweise zweimal täglich (um 8 und 20 Uhr) beobachtet. An einigen Posten sind selbstaufzeichnende Limnigraphen installiert, die eine kontinuierliche Aufzeichnung in Form einer Kurve wiedergeben.

Basierend auf den Daten, die aus Beobachtungen des Fußbestands gewonnen wurden, wird ein Diagramm der Pegelschwankungen für den einen oder anderen Zeitraum erstellt: für eine Saison, für ein Jahr, für mehrere Jahre.

Die Geschwindigkeit der Flüsse. Wir haben bereits gesagt, dass die Geschwindigkeit der Flussströmung direkt von der Neigung des Kanals abhängt. Diese Abhängigkeit ist jedoch nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag.

Wer den Fluss auch nur ein wenig kennt, weiß, dass die Strömungsgeschwindigkeit in Ufernähe deutlich geringer ist als in der Mitte. Dies ist vor allem Bootsfahrern bekannt. Wann immer der Bootsmann den Fluss hinauf muss, hält er sich am Ufer; Wenn es schnell gehen muss, hält er sich in der Mitte des Flusses.

Genauere Beobachtungen in Flüssen und künstlichen Bächen (mit einem regelmäßig trogförmigen Kanal) zeigten, dass sich die unmittelbar an den Kanal angrenzende Wasserschicht infolge der Reibung gegen den Boden und die Kanalwände mit der niedrigsten Geschwindigkeit bewegt. Die nächste Schicht hat bereits eine hohe Geschwindigkeit, da sie nicht mit dem Kanal (der bewegungslos ist), sondern mit der sich langsam bewegenden ersten Schicht in Kontakt ist. Die dritte Schicht hat eine noch höhere Geschwindigkeit usw. Schließlich wird die höchste Geschwindigkeit in dem Teil des Stroms gefunden, der am weitesten vom Boden und den Wänden des Kanals entfernt ist. Wenn wir den Querschnitt der Strömung nehmen und Orte mit gleicher Strömungsgeschwindigkeit mit Linien (Isotachs) verbinden, erhalten wir ein Diagramm, das die Lage von Schichten unterschiedlicher Geschwindigkeit deutlich macht (Abb. 113). Diese eigentümliche geschichtete Bewegung der Strömung, bei der die Geschwindigkeit vom Boden und den Wänden des Kanals bis zum mittleren Teil stetig zunimmt, wird genannt laminar. Typische Merkmale der laminaren Bewegung lassen sich kurz wie folgt charakterisieren:

1) die Geschwindigkeit aller Teilchen der Strömung hat eine konstante Richtung;

2) Die Geschwindigkeit in der Nähe der Wand (in Bodennähe) ist immer gleich Null und nimmt mit zunehmendem Abstand von den Wänden zur Mitte der Strömung hin allmählich zu.

Wir müssen jedoch sagen, dass in Flüssen, in denen sich Form, Richtung und Charakter des Gerinnes stark von dem regulären trogförmigen Gerinne einer künstlichen Strömung unterscheiden, eine regelmäßige laminare Bewegung fast nie beobachtet wird. Bereits bei nur einer Krümmung der Rinne bewegt sich das gesamte Schichtsystem infolge der Einwirkung von Zentrifugalkräften schlagartig auf das konkave Ufer zu, was wiederum eine Reihe weiterer verursacht

Bewegungen. Bei Vorhandensein von Vorsprüngen am Boden und an den Rändern des Kanals treten Wirbelbewegungen, Gegenströmungen und andere sehr starke Abweichungen auf, die das Bild weiter verkomplizieren. Besonders starke Veränderungen in der Wasserbewegung treten an seichten Stellen im Fluss auf, wo die Strömung in fächerförmige Strahlen bricht.

Neben Form und Richtung des Kanals hat eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit einen großen Einfluss. Die laminare Bewegung selbst in künstlichen Strömungen (mit dem richtigen Kanal) ändert sich dramatisch mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit. In schnell bewegten Strömungen entstehen spiralförmige Längsstrahlen, begleitet von kleinen Wirbelbewegungen und einer Art Pulsation. All dies erschwert die Natur der Bewegung erheblich. Daher wird in Flüssen anstelle einer laminaren Bewegung am häufigsten eine komplexere Bewegung beobachtet, die als bezeichnet wird turbulent. (Auf die Natur turbulenter Bewegungen werden wir später eingehen, wenn wir die Bedingungen für die Bildung des Strömungskanals betrachten.)

Aus allem bisher Gesagten geht klar hervor, dass die Untersuchung der Fließgeschwindigkeit eines Flusses eine komplexe Angelegenheit ist. Statt auf theoretische Berechnungen muss man daher häufiger auf direkte Messungen zurückgreifen.

Messung der Strömungsgeschwindigkeit. Die einfachste und zugänglichste Art, die Strömungsgeschwindigkeit zu messen, ist die Messung mit schwimmt. Indem wir (mit einer Uhr) die Zeit beobachten, die der Schwimmer benötigt, um zwei Punkte entlang des Flusses in einem bestimmten Abstand voneinander zu passieren, können wir immer die gewünschte Geschwindigkeit berechnen. Diese Geschwindigkeit wird normalerweise in Metern pro Sekunde ausgedrückt.

Das von uns angegebene Verfahren ermöglicht es, die Geschwindigkeit nur der obersten Wasserschicht zu bestimmen. Um die Geschwindigkeit tieferer Wasserschichten zu bestimmen, werden zwei Flaschen verwendet (Abb. 114). In diesem Fall gibt die oberste Flasche die Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen beiden Flaschen an. Wenn wir die Durchschnittsgeschwindigkeit des Wasserflusses an der Oberfläche kennen (die erste Methode), können wir die Geschwindigkeit in der gewünschten Tiefe leicht berechnen. Wenn ein v 1 Es wird Geschwindigkeit auf der Oberfläche geben, v 2 - Durchschnittsgeschwindigkeit, a v ist dann die gewünschte Geschwindigkeit v 2 =( v 1 + v)/2 , woraus sich die gewünschte Geschwindigkeit ergibt v = 2 v 2 - v 1 .

Unvergleichlich genauere Ergebnisse erhält man bei der Messung mit einem sogenannten Spezialgerät Plattenspieler. Es gibt viele Arten von Plattenspielern, aber das Prinzip ihres Geräts ist das gleiche und lautet wie folgt. Eine horizontale Achse mit einem Blattpropeller am Ende ist in einem Rahmen mit einem Lenkstift am hinteren Ende beweglich befestigt (Abb. 115). Das Gerät, das ins Wasser abgesenkt wird und dem Ruder gehorcht, steigt gerade gegen die Strömung an,

und der Blattpropeller beginnt sich entlang der horizontalen Achse zu drehen. Die Achse hat eine endlose Schnecke, die mit dem Zähler verbunden werden kann. Mit Blick auf die Uhr schaltet der Beobachter den Zähler ein, der beginnt, die Anzahl der Umdrehungen zu zählen. Nach einer bestimmten Zeit schaltet sich der Zähler aus und der Beobachter bestimmt die Durchflussrate anhand der Anzahl der Umdrehungen.

Neben diesen Methoden wird auch die Messung mit speziellen Bathometern, Dynamometern und schließlich mit chemischen Methoden durchgeführt, die uns aus der Untersuchung der Grundwasserströmungsgeschwindigkeit bekannt sind. Ein Beispiel für ein Bathometer ist Prof. V. G. Glushkova, Das ist ein Gummiballon, dessen Öffnung der Strömung zugewandt ist. Die Wassermenge, die es schafft, pro Zeiteinheit in den Ballon zu gelangen, ermöglicht die Bestimmung der Durchflussmenge. Dynamometer bestimmen die Druckkraft. Aus der Druckkraft lässt sich die Geschwindigkeit berechnen.

Wenn es erforderlich ist, eine detaillierte Vorstellung von der Verteilung der Geschwindigkeiten im Querschnitt (lebender Abschnitt) des Flusses zu erhalten, gehen Sie wie folgt vor:

1. Ein Querprofil des Flusses wird gezeichnet, und der Einfachheit halber ist die vertikale Skala zehnmal größer als die horizontale.

2. Vertikale Linien werden an den Punkten gezeichnet, an denen Strömungsgeschwindigkeiten in verschiedenen Tiefen gemessen wurden.

3. Auf jeder Vertikalen wird die entsprechende Tiefe auf der Skala markiert und die entsprechende Geschwindigkeit angezeigt.

Indem wir Punkte mit gleichen Geschwindigkeiten verbinden, erhalten wir ein Kurvensystem (Isotochen), das eine visuelle Darstellung der Geschwindigkeitsverteilung in einem gegebenen belebten Abschnitt des Flusses gibt.

Durchschnittsgeschwindigkeit. Für viele hydrologische Berechnungen sind Daten über die durchschnittliche Wasserdurchflussmenge im belebten Flussabschnitt erforderlich. Aber die Bestimmung der durchschnittlichen Wassergeschwindigkeit ist eine ziemlich schwierige Aufgabe.

Wir haben bereits gesagt, dass die Bewegung des Wassers in einem Bach nicht nur komplex, sondern auch zeitlich ungleichmäßig ist (Pulsation). Anhand einer Reihe von Beobachtungen haben wir jedoch immer die Möglichkeit, die durchschnittliche Fließgeschwindigkeit für jeden Punkt im Fließgebiet des Flusses zu berechnen. Mit dem Wert der Durchschnittsgeschwindigkeit an diesem Punkt können wir die Verteilung der Geschwindigkeiten entlang der Vertikalen darstellen, die wir in der Grafik genommen haben. Dazu wird die Tiefe jedes Punktes vertikal (von oben nach unten) und die Fließgeschwindigkeit horizontal (von links nach rechts) aufgetragen. Dasselbe machen wir mit anderen Punkten der Vertikalen, die wir genommen haben. Indem wir die Enden der horizontalen Linien (die die Geschwindigkeiten darstellen) verbinden, erhalten wir eine Zeichnung, die eine klare Vorstellung von den Geschwindigkeiten der Strömungen in verschiedenen Tiefen der von uns aufgenommenen Vertikalen gibt. Diese Zeichnung wird Geschwindigkeitsdiagramm oder Geschwindigkeitshodograph genannt.

Nach zahlreichen Beobachtungen hat sich herausgestellt, dass es, um ein vollständiges Bild der Verteilung der Strömungsgeschwindigkeiten entlang der Vertikalen zu erhalten, ausreicht, die Geschwindigkeiten an folgenden fünf Punkten zu bestimmen: 1) an der Oberfläche, 2) mit 0,2h, 3) um 0,6h, 4) um 0,8hund 5) unten, zählend h - vertikale Tiefe von der Oberfläche bis zum Boden.

Das Hodogramm der Geschwindigkeiten gibt eine klare Vorstellung von der Änderung der Geschwindigkeiten von der Oberfläche bis zum Grund des Stroms in einer bestimmten Vertikalen. Die niedrigste Geschwindigkeit am Grund des Stroms ist hauptsächlich auf Reibung zurückzuführen. Je größer die Bodenrauhigkeit ist, desto stärker nehmen die Strömungsgeschwindigkeiten ab. Im Winter, wenn die Oberfläche des Flusses mit Eis bedeckt ist, tritt auch Reibung auf der Eisoberfläche auf, was sich auch auf die Geschwindigkeit der Strömung auswirkt.

Der Geschwindigkeits-Hodograph ermöglicht es uns, die durchschnittliche Geschwindigkeit des Flusses entlang einer bestimmten Vertikalen zu berechnen.

Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit entlang der senkrechten Strömungsstrecke lässt sich am einfachsten nach der Formel ermitteln:

wobei ώ die Fläche des Geschwindigkeitshodographen und H die Höhe dieser Fläche ist. Mit anderen Worten, um die mittlere Strömungsgeschwindigkeit entlang des vertikalen Strömungsquerschnitts zu bestimmen, muss die Fläche des Geschwindigkeits-Hodographen durch seine Höhe geteilt werden.

Die Fläche des Geschwindigkeitshodographen wird entweder mit einem Planimeter oder analytisch bestimmt (d. H. In einfache Figuren zerlegt - Dreiecke und Trapeze).

Die durchschnittliche Durchflussrate wird auf verschiedene Arten bestimmt. Der einfachste Weg ist, die maximale Geschwindigkeit zu multiplizieren (Vmax) auf den Rauhigkeitskoeffizienten (P). Der Rauhigkeitsbeiwert für Gebirgsflüsse kann ungefähr mit 0,55 angenommen werden, für Flüsse mit einer mit Kies ausgekleideten Rinne mit 0,65, für Flüsse mit unebenem Sand- oder Tonbett mit 0,85.

Um die mittlere Strömungsgeschwindigkeit des belebten Strömungsabschnitts genau zu bestimmen, werden verschiedene Formeln verwendet. Am gebräuchlichsten ist die Chezy-Formel.

wo v - mittlere Strömungsgeschwindigkeit, R - hydraulischer Radius, J- Oberflächenströmungsneigung und Mit- Geschwindigkeitsfaktor. Aber hier bereitet die Bestimmung des Geschwindigkeitskoeffizienten erhebliche Schwierigkeiten.

Der Geschwindigkeitskoeffizient wird durch verschiedene empirische Formeln bestimmt (d. h. aus der Untersuchung und Analyse einer großen Anzahl von Beobachtungen erhalten). Die einfachste Formel lautet:

wo P- Rauheitskoeffizient, a R - uns bereits bekannter hydraulischer Radius.

Verbrauch. Die Wassermenge drin m, das Fließen durch einen bestimmten lebenden Abschnitt des Flusses pro Sekunde wird genannt Fluss fließen(für diesen Artikel). Theoretisch Verbrauch (a) leicht zu berechnen: Sie entspricht der Fläche des belebten Flussabschnitts ( F), multipliziert mit der mittleren Strömungsgeschwindigkeit ( v), d.h. a= fv. Also zum Beispiel, wenn die Fläche des lebenden Flussabschnitts 150 beträgt m 2, und Geschwindigkeit 3 dann m/s Der Verbrauch beträgt 450 m 3 pro Sekunde. Bei der Berechnung der Durchflussrate wird ein Kubikmeter pro Wassereinheit und eine Sekunde pro Zeiteinheit verwendet.

Wir haben bereits gesagt, dass es nicht schwierig ist, die Strömung eines Flusses für den einen oder anderen Punkt theoretisch zu berechnen. Diese Aufgabe in der Praxis durchzuführen ist viel schwieriger. Lassen Sie uns auf die einfachsten theoretischen und praktischen Methoden eingehen, die am häufigsten bei der Untersuchung von Flüssen verwendet werden.

Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, den Wasserfluss in Flüssen zu bestimmen. Aber alle können in vier Gruppen eingeteilt werden: volumetrische Methode, Mischmethode, hydraulische und hydrometrische Methode.

Volumetrische Methode erfolgreich eingesetzt, um den Durchfluss kleinster Flüsse (Quellen und Bäche) mit einer Durchflussmenge von 5 bis 10 Litern zu bestimmen (0,005- 0,01 m 3) pro Sekunde. Sein Wesen liegt darin, dass der Bach gestaut wird und das Wasser in die Rinne fließt. Ein Eimer oder Tank wird unter die Rinne gestellt (abhängig von der Größe des Baches). Das Volumen des Gefäßes muss genau gemessen werden. Die Füllzeit des Behälters wird in Sekunden gemessen. Der Quotient aus dem Volumen des Gefäßes (in Metern) durch die Zeit, die zum Füllen des Gefäßes benötigt wird (in Sekunden), als. mal und gibt den gewünschten Wert. Die volumetrische Methode liefert die genauesten Ergebnisse.

Mischverfahren basiert auf der Tatsache, dass an einer bestimmten Stelle im Fluss eine Salz- oder Farblösung in den Bach eingeleitet wird. Durch Bestimmung des Salz- oder Farbgehalts an einem anderen unteren Fließpunkt wird der Wasserdurchfluss berechnet (einfachste Formel

wo q - Soleverbrauch, k 1 - Konzentration der Salzlösung bei Freisetzung, zu 2 ist die Konzentration der Salzlösung am nachgeschalteten Punkt). Diese Methode ist eine der besten für stürmische Gebirgsflüsse.

Hydraulische Methode Es basiert auf der Verwendung verschiedener Arten von hydraulischen Formeln, wenn Wasser sowohl durch natürliche Kanäle als auch durch künstliche Wehre fließt.

Wir geben das einfachste Beispiel für die Überlaufmethode. Es wird ein Damm gebaut, dessen Spitze eine dünne Wand (aus Holz, Beton) hat. In die Wand wird ein Wehr in Form eines Rechtecks ​​geschnitten, mit genau definierten Abmessungen der Basis. Wasser fließt durch das Wehr und die Durchflussrate wird nach der Formel berechnet

(t - Wehrbeiwert, b - Wehrschwellenbreite, H- Druck über den Rand der Hochwasserentlastung, g -Beschleunigung der Schwerkraft) Mit Hilfe eines Überlaufs können Durchflussraten von 0,0005 bis 10 gemessen werden m 3 / Sek. Es wird besonders häufig in hydraulischen Laboratorien eingesetzt.

Hydrometrische Methode basiert auf der Messung der offenen Fläche und der Strömungsgeschwindigkeit. Es ist am häufigsten. Die Berechnung erfolgt nach der Formel, wie wir bereits gesagt haben.

Aktie. Die Wassermenge, die pro Sekunde durch einen bestimmten belebten Abschnitt des Flusses fließt, nennen wir Strömung. Die Wassermenge, die über einen längeren Zeitraum durch einen bestimmten belebten Flussabschnitt fließt, wird als Wassermenge bezeichnet Abfluss. Die Abflussmenge kann für einen Tag, einen Monat, eine Saison, ein Jahr und sogar mehrere Jahre berechnet werden. Meistens wird der Durchfluss für die Jahreszeiten berechnet, da saisonale Änderungen für die meisten Flüsse besonders stark und charakteristisch sind. Von großer Bedeutung in der Geographie sind die Werte der Jahresflüsse und insbesondere der Wert des durchschnittlichen Jahresflusses (Fluss berechnet aus langjährigen Daten). Der durchschnittliche jährliche Durchfluss ermöglicht die Berechnung des durchschnittlichen Durchflusses des Flusses. Wenn der Abfluss in Kubikmetern pro Sekunde ausgedrückt wird, dann wird der jährliche Durchfluss (um sehr große Zahlen zu vermeiden) in Kubikkilometern ausgedrückt.

Wenn wir Informationen über den Fluss haben, können wir auch Daten über den Fluss für den einen oder anderen Zeitraum erhalten (indem wir die Flussrate mit der Anzahl der Sekunden des genommenen Zeitraums multiplizieren). Der Abflusswert wird in diesem Fall volumetrisch ausgedrückt. Der Durchfluss großer Flüsse wird normalerweise in Kubikkilometern ausgedrückt.

So beträgt beispielsweise der durchschnittliche Jahresdurchfluss der Wolga 270 Kilometer 3, Dnipro 52 Kilometer 3, Obi 400 Kilometer 3, Jenissei 548 Kilometer 3, Amazonen 3787 Kilometer, 3 usw.

Bei der Charakterisierung von Flüssen ist das Verhältnis der Größe des Abflusses zur Niederschlagsmenge, die auf die Fläche des von uns genommenen Flussbeckens fällt, sehr wichtig. Die Niederschlagsmenge wird bekanntlich durch die Dicke der Wasserschicht in Millimetern ausgedrückt. Um den Abfluss mit der Niederschlagsmenge zu vergleichen, ist es daher notwendig, den Abfluss auch durch die Dicke der Wasserschicht in Millimetern auszudrücken. Dazu wird die in Volumenmaßen ausgedrückte Abflussmenge für einen bestimmten Zeitraum in einer gleichmäßigen Schicht über die gesamte oberhalb des Beobachtungspunkts liegende Fläche des Flusseinzugsgebiets verteilt. Dieser Wert, der als Höhe des Abflusses (A) bezeichnet wird, wird nach folgender Formel berechnet:

SONDERN ist die Höhe des Abflusses, ausgedrückt in Millimetern, Q - Kosten, T- Zeitraum, 10 3 wird verwendet, um Meter in Millimeter umzurechnen und 10 6, um Quadratkilometer in Quadratmeter umzurechnen.

Das Verhältnis der Abflussmenge zur Niederschlagsmenge wird genannt Abflusskoeffizient. Wenn der Abflusskoeffizient mit dem Buchstaben bezeichnet wird a, und die Niederschlagsmenge, ausgedrückt in Millimetern, - h, dann

Der Abflussbeiwert ist wie jede Kennzahl eine abstrakte Größe. Sie kann in Prozent ausgedrückt werden. Also zum Beispiel für r. Newa A=374 Millimeter, h= 532mm; somit, a= 0,7 oder 70 %. In diesem Fall ist der Abflussbeiwert p. Die Newa erlaubt uns, dies von der Gesamtmenge an Niederschlag zu sagen, die in das Einzugsgebiet des Flusses fällt. Von der Newa fließen 70 % ins Meer und 30 % verdunsten. Am Fluss beobachten wir ein ganz anderes Bild. Nil. Hier A=35 mm, h =826 Millimeter; daher a = 4 %. Das bedeutet, dass 96 % aller Niederschläge im Nilbecken verdunsten und nur 4 % ins Meer gelangen. Schon an den angeführten Beispielen wird deutlich, welch enormen Stellenwert der Abflussbeiwert für Geographen hat.

Lassen Sie uns als Beispiel den Durchschnittswert von Niederschlag und Abfluss für einige Flüsse des europäischen Teils der UdSSR geben.

In den angeführten Beispielen werden Niederschlagsmengen, Abflusswerte und damit auch Abflussbeiwerte als Jahresmittel aus langjährigen Daten berechnet. Selbstverständlich lassen sich die Abflussbeiwerte für beliebige Zeiträume ableiten: Tag, Monat, Jahreszeit etc.

In einigen Fällen wird der Durchfluss als Anzahl von Litern pro Sekunde pro 1 ausgedrückt Kilometer 2 Poolbereich. Diese Flussrate wird genannt Ablaufmodul.

Der Wert des durchschnittlichen langjährigen Abflusses kann mit Hilfe von Isolinien in die Karte eingetragen werden. Auf einer solchen Karte wird die Senke in Einheiten der Senke ausgedrückt. Sie vermittelt eine Vorstellung davon, dass der durchschnittliche jährliche Abfluss in den flachen Teilen des Territoriums unserer Union einen zonalen Charakter hat, wobei die Größe des Abflusses nach Norden hin abnimmt. Aus einer solchen Karte kann man erkennen, wie groß die Erleichterung für den Abfluss ist.

Flussernährung. Es gibt drei Hauptarten der Flussfütterung: Oberflächenwasserfütterung, Grundwasserfütterung und Mischfütterung.

Die Oberflächenwasserversorgung kann in Regen, Schnee und Gletscher unterteilt werden. Die Regenfütterung ist charakteristisch für die Flüsse tropischer Regionen, die meisten Monsunregionen sowie viele Gebiete Westeuropas mit mildem Klima. Die Schneeernährung ist typisch für Länder, in denen sich während der kalten Jahreszeit viel Schnee ansammelt. Dies schließt die meisten Flüsse des Territoriums der UdSSR ein. Im Frühjahr sind sie von mächtigen Überschwemmungen geprägt. Besonders hervorzuheben ist der Schnee der Hochgebirgsländer, die im späten Frühling und im Sommer die größte Wassermenge liefern. Dieses Futter, das als Bergschneefutter bezeichnet wird, kommt dem Gletscherfutter nahe. Gletscher liefern wie Bergschnee hauptsächlich im Sommer Wasser.

Grundwasser wird auf zwei Arten zugeführt. Der erste Weg ist die Speisung von Flüssen durch tiefere Grundwasserleiter, die in das Flussbett münden (oder, wie sie sagen, verkeilt). Dies ist ein ziemlich nachhaltiges Lebensmittel für alle Jahreszeiten. Der zweite Weg ist die Grundwasserversorgung von Schwemmschichten, die direkt mit dem Fluss verbunden sind. Bei Hochwasser ist das Alluvium mit Wasser gesättigt und gibt nach dem Rückgang des Wassers seine Reserven langsam an den Fluss zurück. Diese Ernährung ist weniger nachhaltig.

Flüsse, die ihre Nahrung ausschließlich aus Oberflächen- oder Grundwasser beziehen, sind selten. Flüsse mit gemischter Fütterung sind viel häufiger. In einigen Jahreszeiten (Frühling, Sommer, Frühherbst) überwiegen für sie Oberflächengewässer, in anderen Perioden (im Winter oder in Dürreperioden) wird die Grundwasserernährung zur einzigen.

Wir können auch Flüsse erwähnen, die von Kondenswasser gespeist werden, das sowohl oberirdisch als auch unterirdisch sein kann. Solche Flüsse kommen häufiger in Bergregionen vor, wo Ansammlungen von Geröll und Steinen auf den Gipfeln und Hängen Feuchtigkeit in merklichen Mengen kondensieren. Diese Wässer können die Erhöhung des Abflusses beeinflussen.

Zuflussbedingungen von Flüssen zu verschiedenen Jahreszeiten. Schmerzen im WinterDie meisten unserer Flüsse werden ausschließlich durch Grundwasser gespeist. Diese Zufuhr ist ziemlich gleichmäßig, sodass der Winterabfluss für die meisten unserer Flüsse als der gleichmäßigste bezeichnet werden kann und vom Beginn des Winters bis zum Frühling sehr leicht abnimmt.

Im Frühjahr ändert sich die Art des Abflusses und im Allgemeinen das gesamte Regime der Flüsse dramatisch. Im Winter angesammelte Niederschläge in Form von Schnee schmelzen schnell und große Mengen Schmelzwasser fließen in Flüsse zusammen. Dadurch entsteht ein Frühjahrshochwasser, das je nach geografischen Gegebenheiten des Einzugsgebiets mehr oder weniger lange anhält. Wir werden etwas später über die Natur von Frühlingsfluten sprechen. In diesem Fall stellen wir nur eine Tatsache fest: Im Frühjahr wird dem Bodenvorrat eine große Menge an geschmolzenem Schneewasser zugeführt, was den Abfluss um ein Vielfaches erhöht. So übersteigt beispielsweise beim Kama der durchschnittliche Frühlingsfluss den Winterfluss um das 12- und sogar 15-fache, beim Oka um das 15-20-fache; Der Fluss des Dnjepr in der Nähe von Dnepropetrowsk im Frühjahr übersteigt in einigen Jahren den Winterfluss um das 50-fache, in kleinen Flüssen ist der Unterschied noch signifikanter.

Im Sommer werden Flüsse (in unseren Breitengraden) zum einen durch Grundwasser und zum anderen durch direkt abfließendes Regenwasser gespeist. Nach den Beobachtungen von acad. Oppokowa im Einzugsgebiet des oberen Dnjepr erreicht dieser direkte Abfluss von Regenwasser während der Sommermonate 10 %. In Bergregionen mit günstigeren Abflussverhältnissen steigt dieser Anteil deutlich an. Einen besonders großen Wert erreicht er aber in jenen Gebieten, die durch eine weite Verbreitung von Permafrost gekennzeichnet sind. Hier steigt der Pegel der Flüsse nach jedem Regen schnell an.

Im Herbst, wenn die Temperaturen sinken, nehmen Verdunstung und Transpiration allmählich ab und der Oberflächenabfluss (Regenwasserabfluss) nimmt zu. Dadurch steigt der Abfluss im Herbst im Allgemeinen bis zu dem Zeitpunkt, an dem flüssiger Niederschlag (Regen) durch festen Niederschlag (Schnee) ersetzt wird. So im Herbst, wie

wir haben Erde plus Regennahrung, und der Regen nimmt allmählich ab und hört zu Beginn des Winters ganz auf.

So ist die Speisung gewöhnlicher Flüsse in unseren Breitengraden. In Hochgebirgsländern kommen im Sommer Schmelzwasser von Bergschnee und Gletschern hinzu.

In den Wüsten- und Trockensteppenregionen spielen die Schmelzwässer von Bergschnee und -eis eine dominierende Rolle (Amu-Darya, Syr-Darya etc.).

Schwankungen der Wasserstände in Flüssen. Wir haben gerade über die Zuflussbedingungen der Flüsse zu verschiedenen Jahreszeiten gesprochen und in diesem Zusammenhang festgestellt, wie sich die Strömung zu verschiedenen Jahreszeiten ändert. Am deutlichsten werden diese Veränderungen durch die Schwankungskurve der Wasserstände in Flüssen. Hier haben wir drei Diagramme. Die erste Grafik gibt eine Vorstellung von Schwankungen des Flussniveaus in der Waldzone des europäischen Teils der UdSSR (Abb. 116). Auf der ersten Grafik (Wolga) ist charakteristisch

schneller und hoher Anstieg mit einer Dauer von ca. 1/2 Monat.

Beachten Sie nun die zweite Grafik (Abb. 117), die typisch für die Flüsse der Taigazone Ostsibiriens ist. Es gibt einen starken Anstieg im Frühjahr und eine Reihe von Anstiegen im Sommer aufgrund von Regen und dem Vorhandensein von Permafrost, was die Geschwindigkeit des Abflusses erhöht. Das Vorhandensein des gleichen Permafrostes, der die winterliche Bodenfütterung reduziert, führt im Winter zu einem besonders niedrigen Wasserstand.

Die dritte Grafik (Abb. 118) zeigt die Schwankungskurve der Flusspegel in der Taigazone des Fernen Ostens. Hier, bedingt durch Permafrost, das gleiche sehr niedrige Niveau während der Kaltzeit und ständige starke Schwankungen des Niveaus während der Warmzeiten. Sie werden im Frühjahr und Frühsommer durch Schneeschmelze und später durch Regen verursacht. Das Vorhandensein von Bergen und Permafrost beschleunigt den Abfluss, was sich besonders stark auf Pegelschwankungen auswirkt.

Die Art der Schwankungen der Pegelstände desselben Flusses in verschiedenen Jahren ist nicht gleich. Hier haben wir ein Diagramm der Schwankungen in den Pegeln von p. Kamas für verschiedene Jahre (Abb. 119). Wie Sie sehen können, hat der Fluss in verschiedenen Jahren ein sehr unterschiedliches Schwankungsmuster. Hier werden zwar die Jahre der stärksten Abweichungen von der Norm ausgewählt. Aber hier haben wir den zweiten Graphen der Fluktuationen in den Niveaus von p. Wolga (Abb. 116). Hier sind alle Schwankungen vom gleichen Typ, aber die Schwankungsbreite und die Dauer des Überlaufs sind sehr unterschiedlich.

Abschließend muss gesagt werden, dass die Untersuchung von Flusspegelschwankungen neben der wissenschaftlichen Bedeutung auch von großer praktischer Bedeutung ist. Abgerissene Brücken, zerstörte Dämme und Küstenbauwerke, überschwemmte und manchmal völlig zerstörte und weggeschwemmte Dörfer haben die Menschen schon lange dazu gebracht, auf diese Phänomene aufmerksam zu machen und sie zu studieren. Kein Wunder, dass seit der Antike (Ägypten, Mesopotamien, Indien, China usw.) Beobachtungen von Schwankungen des Flusspegels durchgeführt wurden. Flussschifffahrt, Straßenbau und insbesondere Eisenbahnen erforderten genauere Beobachtungen.

Die Beobachtung von Schwankungen des Flussspiegels in Russland begann offenbar vor sehr langer Zeit. In Chroniken, beginnend mit XV in. treffen wir oft auf Hinweise auf die Höhe der Überschwemmungen des Flusses. Moskau und Oka. Beobachtungen über Schwankungen des Moskwa-Flusses wurden bereits täglich gemacht. Zunaechst XIX in. An allen großen Anlegestellen aller schiffbaren Flüsse wurden bereits tägliche Beobachtungen durchgeführt. Von Jahr zu Jahr nimmt die Zahl der hydrometrischen Stationen kontinuierlich zu. In vorrevolutionären Zeiten hatten wir in Russland mehr als tausend Wassermessposten. Aber diese Stationen erreichten zu Sowjetzeiten eine besondere Entwicklung, die aus der folgenden Tabelle leicht ersichtlich ist.

Frühlingsflut. Während der Frühlingsschneeschmelze steigt der Wasserspiegel in den Flüssen stark an, und das Wasser, das normalerweise den Kanal überläuft, tritt über die Ufer und überschwemmt häufig die Aue. Dieses Phänomen, das für die meisten unserer Flüsse charakteristisch ist, wird genannt Frühjahrshochwasser.

Der Zeitpunkt des Hochwasserbeginns hängt von den klimatischen Bedingungen des Gebiets ab, die Dauer der Hochwasserperiode außerdem von der Größe des Beckens, das teilweise unterschiedliche klimatische Bedingungen aufweisen kann. Also zum Beispiel für r. Dnjepr (nach Beobachtungen in der Nähe von Kiew) dauert die Überschwemmung 2,5 bis 3 Monate, während für die Nebenflüsse des Dnjepr - Sula und Psyol - die Überschwemmungsdauer nur etwa 1,5 bis 2 Monate beträgt.

Die Höhe des Frühjahrshochwassers hängt von vielen Faktoren ab, aber die wichtigsten davon sind: 1) die Schneemenge im Einzugsgebiet des Flusses zu Beginn des Tauwetters und 2) die Intensität des Frühjahrstaus.

Auch der Grad der Wassersättigung des Bodens im Einzugsgebiet, Permafrost oder aufgetauter Boden, Frühlingsniederschläge usw. sind von Bedeutung.

Die meisten großen Flüsse des europäischen Teils der UdSSR sind durch einen Wasseranstieg im Frühjahr bis zu 4 gekennzeichnet m. Allerdings unterliegt die Höhe des Frühjahrshochwassers in den verschiedenen Jahren sehr starken Schwankungen. So erreichen beispielsweise für die Wolga in der Nähe der Stadt Gorki Wasseranstiege von 10 bis 12 m, bei Uljanowsk bis zum 14 m; für r. Dnjepr für 86 Jahre Beobachtungen (von 1845 bis 1931) vom 2.1 m bis zu 6-7 und sogar 8,53 m(1931).

Die höchsten Wasserstände führen zu Überschwemmungen, die der Bevölkerung große Schäden zufügen. Ein Beispiel ist die Überschwemmung in Moskau im Jahr 1908, als ein bedeutender Teil der Stadt und die Gleise der Moskau-Kursk-Eisenbahn mehrere zehn Kilometer unter Wasser standen. Eine Reihe von Wolga-Städten (Rybinsk, Jaroslawl, Astrachan usw.) erlebte eine sehr starke Überschwemmung infolge eines ungewöhnlich hohen Anstiegs des Wassers des Flusses. Wolga im Frühjahr 1926

Auf großen sibirischen Flüssen erreicht der Wasseranstieg aufgrund von Staus 15 bis 20 Meter oder mehr. Also am Fluss Jenissei unter 16 m, und auf dem Fluss Lene (bei Bulun) bis 24 m.

Überschwemmungen. Neben periodisch wiederkehrenden Frühjahrshochwasser gibt es auch plötzliche Wasseranstiege, die entweder durch starke Regenfälle oder aus anderen Gründen verursacht werden. Diese plötzlichen Wasseranstiege in den Flüssen werden im Gegensatz zu den sich periodisch wiederholenden Frühjahrshochwasser genannt Überschwemmungen.Überschwemmungen können im Gegensatz zu Überschwemmungen zu jeder Jahreszeit auftreten. In flachen Gebieten, in denen das Gefälle der Flüsse sehr gering ist, können diese Überschwemmungen vor allem in kleinen Flüssen zu einem starken Anstieg der Stufe 1 führen. In Gebirgslagen kommt es auch an größeren Flüssen zu Überschwemmungen. Besonders starke Überschwemmungen werden in unserem Fernen Osten beobachtet, wo wir neben gebirgigen Bedingungen plötzliche anhaltende Schauer haben, die mehr als 100 geben mm Niederschlag. Sommerhochwasser nehmen hier oft den Charakter starker, teils zerstörerischer Hochwasser an.

Es ist bekannt, dass die Höhe von Hochwasser und die Art des Abflusses im Allgemeinen stark von Wäldern beeinflusst werden. Sie sorgen in erster Linie für eine langsame Schneeschmelze, die die Dauer des Hochwassers verlängert und die Höhe des Hochwassers verringert. Außerdem hält der Waldboden (Laub, Nadeln, Moose etc.) Feuchtigkeit durch Verdunstung zurück. Dadurch ist der Oberflächenabfluss im Wald drei- bis viermal geringer als im Ackerland. Daher verringert sich die Höhe des Hochwassers auf 50%.

Um Überschwemmungen zu verringern und den Abfluss allgemein zu regulieren, hat die Regierung in unserer UdSSR besonderes Augenmerk auf die Erhaltung der Wälder in den Gebieten gelegt, in denen Flüsse münden. Entschließung (vom 2/VII1936) sieht die Erhaltung der Wälder an beiden Ufern der Flüsse vor. Gleichzeitig sind im Oberlauf der Flüsse Waldstreifen von 25 km Breite und im Unterlauf 6 km.

Die Möglichkeiten für die weitere Bekämpfung von Verschmutzungen und die Entwicklung von Maßnahmen zur Regulierung des Oberflächenabflusses in unserem Land sind sozusagen unbegrenzt. Die Schaffung von Waldschutzgürteln und Stauseen reguliert den Abfluss über weite Gebiete. Die Schaffung eines riesigen Netzes von Kanälen und kolossalen Stauseen unterwirft den Strom noch mehr dem Willen und dem größten Nutzen des Menschen der sozialistischen Gesellschaft.

Niedriges Wasser. In der Zeit, in der der Fluss bei fehlender Regenwasserversorgung fast ausschließlich von der Grundwasserversorgung lebt, ist der Flussspiegel am niedrigsten. Diese Periode des niedrigsten Wasserstandes im Fluss wird genannt niedriges Wasser. Der Beginn des Niedrigwassers gilt als Ende des Rückgangs des Frühjahrshochwassers, das Ende des Niedrigwassers als Beginn des Herbstanstiegs des Pegels. Das bedeutet, dass die Niedrigwasserperiode bzw. Niedrigwasserperiode für die meisten unserer Flüsse der Sommerperiode entspricht.

Zufrierende Flüsse. Die Flüsse kalter und gemäßigter Länder sind während der kalten Jahreszeit mit Eis bedeckt. Das Zufrieren von Flüssen beginnt normalerweise in Ufernähe, wo die Strömung am schwächsten ist. In Zukunft erscheinen Kristalle und Eisnadeln auf der Wasseroberfläche, die sich in großen Mengen ansammeln und das sogenannte "Schmalz" bilden. Wenn das Wasser weiter abkühlt, erscheinen im Fluss Eisschollen, deren Anzahl allmählich zunimmt. Manchmal dauert die kontinuierliche Herbsteisdrift mehrere Tage, und bei ruhigem Frostwetter "steht" der Fluss ziemlich schnell auf, besonders an Kurven, an denen sich viele Eisschollen ansammeln. Nachdem der Fluss mit Eis bedeckt ist, wechselt er zu Grundwasser, und der Wasserspiegel sinkt oft und das Eis auf dem Fluss sackt ab.

Das Eis wird allmählich dicker, indem es von unten wächst. Die Dicke der Eisdecke kann je nach Klimabedingungen sehr unterschiedlich sein: von wenigen Zentimetern bis zu 0,5-1 m, und in einigen Fällen (in Sibirien) bis zu 1,5- 2 m Durch das Schmelzen und Gefrieren des gefallenen Schnees kann sich das Eis von oben verdicken.

Auslässe einer großen Anzahl von Quellen, die wärmeres Wasser bringen, führen in einigen Fällen zur Bildung einer "Polynya", dh eines nicht gefrierenden Bereichs.

Der Prozess des Gefrierens von Flüssen beginnt mit der Abkühlung der oberen Wasserschicht und der Bildung dünner Eisfilme, die sogenannten fett. Durch die turbulente Natur der Strömung wird Wasser vermischt, was zu einer Abkühlung der gesamten Wassermasse führt. Gleichzeitig kann die Wassertemperatur leicht unter 0° liegen (an der Newa bis zu -0°,04, am Jenissei -0°,1): Unterkühltes Wasser schafft günstige Bedingungen für die Bildung von Eiskristallen, daraus resultierend die sog tiefes Eis. Tiefes Eis, das sich am Boden bildet, wird genannt unteres Eis. Tiefes Eis in der Schwebe wird genannt Schlamm. Der Schlamm kann sowohl in Suspension als auch an der Oberfläche schwimmen.

Allmählich wachsendes Bodeneis löst sich vom Boden und schwimmt aufgrund seiner geringeren Dichte an die Oberfläche. Gleichzeitig fängt das Bodeneis, das sich vom Boden löst, einen Teil des Bodens (Sand, Kiesel und sogar Steine) ein. An die Oberfläche treibendes Bodeneis wird auch als Schlamm bezeichnet.

Die latente Wärme der Eisbildung wird schnell verbraucht, und das Wasser des Flusses bleibt die ganze Zeit unterkühlt, bis sich eine Eisdecke bildet. Sobald sich aber die Eisdecke gebildet hat, hört die Wärmeabgabe an die Luft weitgehend auf und das Wasser wird nicht mehr unterkühlt. Es ist klar, dass die Bildung von Eiskristallen (und damit Tiefeneis) aufhört.

Bei einer erheblichen Strömungsgeschwindigkeit wird die Bildung einer Eisdecke stark verlangsamt, was wiederum zur Bildung von Tiefeneis in großen Mengen führt. Als Beispiel R. Angara. Hier ist der Schlamm. und. Grundeis, das den Kanal verstopft, bildet sich Stau. Die Verstopfung des Kanals führt zu einem starken Anstieg des Wasserspiegels. Nach der Bildung der Eisdecke wird der Prozess der Bildung von tiefem Eis stark reduziert und der Pegel des Flusses nimmt schnell ab.

Die Bildung der Eisdecke beginnt an den Ufern. Hier bildet sich bei geringerer Strömungsgeschwindigkeit eher Eis (Protect). Aber dieses Eis wird oft von der Strömung weggetragen und verursacht zusammen mit der Schlammmasse den sogenannten herbstliche Eisgang. Herbstliche Eisdrift wird manchmal von begleitet Stau, dh die Bildung von Eisdämmen. Verstopfungen (wie auch Verstopfungen) können zu erheblichen Wasseranstiegen führen. Staus treten normalerweise in verengten Abschnitten des Flusses, in scharfen Kurven, an Riffeln sowie in der Nähe von künstlichen Strukturen auf.

Bei großen Flüssen, die nach Norden fließen (Ob, Jenissei, Lena), gefrieren die Unterläufe der Flüsse früher, was zur Bildung besonders starker Staus beiträgt. Der steigende Wasserspiegel kann in einigen Fällen Bedingungen für das Auftreten von Gegenströmungen in den unteren Teilen der Nebenflüsse schaffen.

Ab dem Moment der Bildung der Eisdecke tritt der Fluss in eine Frostperiode ein. Ab diesem Zeitpunkt baut sich von unten langsam Eis auf. Die Dicke der Eisdecke wird neben der Temperatur stark von der Schneedecke beeinflusst, die die Oberfläche des Flusses vor Abkühlung schützt. Im Durchschnitt erreicht die Eisdicke auf dem Territorium der UdSSR:

Polynyas. Es ist nicht ungewöhnlich, dass einige Flussabschnitte im Winter nicht zufrieren. Diese Bereiche werden aufgerufen Polynyas. Die Gründe für ihre Entstehung sind unterschiedlich. Am häufigsten werden sie in Gebieten mit schneller Strömung beobachtet, an Stellen, an denen viele Quellen entspringen, an Stellen, an denen Fabrikwasser abfließt usw. In einigen Fällen werden ähnliche Gebiete auch beobachtet, wenn ein Fluss einen tiefen See verlässt. Also z.B. r. Angara am Ausgang des Sees. Der Baikal gefriert 15 Kilometer lang nicht, in manchen Jahren sogar 30 Kilometer lang (die Angara „saugt“ das wärmere Wasser des Baikalsees an, das nach einiger Zeit auf den Gefrierpunkt abkühlt).

Öffnung des Flusses. Unter dem Einfluss der Frühlingssonne beginnt der Schnee auf dem Eis zu schmelzen, wodurch sich linsenförmige Wasseransammlungen auf der Eisoberfläche bilden. Die von den Ufern herunterfließenden Wasserströme verstärken das Schmelzen des Eises, insbesondere in Ufernähe, was zur Bildung von Rändern führt.

Normalerweise, vor dem Öffnen, gibt es Eisbewegung. In diesem Fall beginnt sich das Eis zu bewegen und stoppt dann. Der Moment der Bewegung ist für Bauwerke (Dämme, Dämme, Brückenwiderlager) am gefährlichsten. Daher bricht das Eis in der Nähe der Strukturen im Voraus ab. Der beginnende Anstieg des Wassers bricht das Eis, was schließlich zu einer Eisdrift führt.

Die Eisdrift im Frühling ist normalerweise viel stärker als die im Herbst, was auf eine viel größere Menge an Wasser und Eis zurückzuführen ist. Eisstaus im Frühling sind auch größer als im Herbst. Sie erreichen besonders große Größen an den nördlichen Flüssen, wo die Öffnung der Flüsse von oben beginnt. Das vom Fluss mitgebrachte Eis verweilt in den unteren Bereichen, wo das Eis noch stark ist. Dadurch werden mächtige Eisdämme gebildet, die in 2-3 Stunden entstehen den Wasserstand erhöhen mehrere Meter. Der anschließende Dammbruch verursacht sehr schwere Zerstörungen. Nehmen wir ein Beispiel. Der Fluss Ob bricht Ende April in der Nähe von Barnaul und Anfang Juni in der Nähe von Salechard aus. Die Dicke des Eises in der Nähe von Barnaul beträgt etwa 70 cm, und im Unterlauf des Ob etwa 150 cm. Daher ist das Phänomen der Überlastung hier ziemlich häufig. Mit der Bildung von Staus (oder, wie sie es nennen, „Verstopfungen“) steigt der Wasserstand in 1 Stunde um 4-5. m und ebenso schnell nach dem Durchbruch von Eisdämmen abnimmt. Grandiose Wasser- und Eisströme können großflächig Wälder zerstören, Ufer zerstören, neue Kanäle legen. Staus können selbst die stärksten Strukturen leicht zerstören. Daher ist es notwendig, bei der Planung von Bauwerken die Lage der Bauwerke zu berücksichtigen, zumal Staus normalerweise in denselben Bereichen auftreten. Zum Schutz von Gebäuden oder Wintercamps der Flussflotte explodiert das Eis in diesen Gebieten normalerweise.

Der Wasseranstieg bei Staus auf dem Ob erreicht 8-10 m und im Unterlauf des Flusses. Lena (in der Nähe von Bulun) - 20-24 m.

hydrologisches Jahr. Die Strömung und andere charakteristische Merkmale des Lebens von Flüssen sind, wie wir bereits gesehen haben, zu verschiedenen Jahreszeiten unterschiedlich. Die Jahreszeiten im Leben des Flusses stimmen jedoch nicht mit den üblichen Kalenderjahreszeiten überein. So beginnt zum Beispiel die Wintersaison für einen Fluss in dem Moment, in dem die Regenzufuhr aufhört und der Fluss in die Wintergrundversorgung übergeht. Auf dem Territorium der UdSSR tritt dieser Moment in den nördlichen Regionen im Oktober und in den südlichen Regionen im Dezember auf. Daher gibt es keinen genau festgelegten Moment, der für alle Flüsse der UdSSR geeignet ist. Das gilt auch für die anderen Jahreszeiten. Es versteht sich von selbst, dass der Beginn des Jahres im Leben des Flusses oder, wie sie sagen, der Beginn des hydrologischen Jahres nicht mit dem Beginn des Kalenderjahres (1. Januar) zusammenfallen kann. Der Beginn des hydrologischen Jahres gilt als der Moment, in dem der Fluss ausschließlich in die Bodenfütterung übergeht. Für verschiedene Orte auf dem Territorium auch nur eines unserer Staaten kann der Beginn des hydrologischen Jahres nicht derselbe sein. Für die meisten Flüsse der UdSSR fällt der Beginn des hydrologischen Jahres auf den Zeitraum vom 15.XIbis 15/XII.

Klimaklassifikation von Flüssen. Schon nach dem Gesagten Über Modus von Flüssen in verschiedenen Jahreszeiten, ist es klar, dass das Klima einen enormen Einfluss auf Flüsse hat. Es reicht beispielsweise aus, die Flüsse Osteuropas mit den Flüssen West- und Südeuropas zu vergleichen, um den Unterschied zu bemerken. Unsere Flüsse frieren für den Winter ein, brechen im Frühjahr auf und erzeugen während der Frühjahrsflut einen außergewöhnlich hohen Wasseranstieg. Die Flüsse Westeuropas frieren sehr selten ein und fast nie kommt es zu Überschwemmungen. Die Flüsse Südeuropas frieren überhaupt nicht und haben im Winter den höchsten Wasserstand. Einen noch schärferen Unterschied finden wir zwischen den Flüssen anderer Länder, die in anderen Klimazonen liegen. Es genügt, an die Flüsse der Monsunregionen Asiens, die Flüsse Nord-, Zentral- und Südafrikas, die Flüsse Südamerikas, Australiens usw. zu erinnern. All dies zusammen gab unserem Klimatologen Voeikov eine Grundlage für die Klassifizierung von Flüssen nach dem Klima Bedingungen, in denen sie sich befinden. Nach dieser (später leicht modifizierten) Einteilung werden alle Flüsse der Erde in drei Typen eingeteilt: 1) Flüsse, die fast ausschließlich von Schmelzwasser aus Schnee und Eis gespeist werden, 2) Flüsse, die nur von Regenwasser gespeist werden, und 3 ) Flüsse , die Wasser auf beiden oben angegebenen Wegen erhalten .

Die Flüsse des ersten Typs sind:

a) Wüstenflüsse, die von hohen Bergen mit schneebedeckten Gipfeln begrenzt werden. Beispiele sind: Syr-Darya, Amu-Darya, Tarim usw.;

b) die Flüsse der Polarregionen (Nordsibirien und Nordamerika), die hauptsächlich auf den Inseln liegen.

Die Flüsse des zweiten Typs sind:

a) die Flüsse Westeuropas mit mehr oder weniger gleichmäßigem Niederschlag: Seine, Main, Mosel und andere;

b) die Flüsse der Mittelmeerländer mit Winterhochwasser: die Flüsse Italiens, Spaniens und anderer;

c) Flüsse tropischer Länder und Monsungebiete mit sommerlichen Überschwemmungen: Ganges, Indus, Nil, Kongo usw.

Zu den Flüssen des dritten Typs, die sowohl von Schmelz- als auch von Regenwasser gespeist werden, gehören:

a) Flüsse der osteuropäischen oder russischen Ebene, Westsibiriens, Nordamerikas und anderer mit einer Frühjahrsflut;

b) aus Hochgebirgen gespeiste Flüsse mit Frühjahrs- und Sommerhochwasser.

Es gibt andere neuere Klassifikationen. Darunter ist die Klassifikation M. I. Lvovich, die dieselbe Voeikov-Klassifikation zugrunde legten, aber zur Verdeutlichung nicht nur qualitative, sondern auch quantitative Indikatoren für die Nahrungsquellen von Flüssen und die saisonale Verteilung des Abflusses berücksichtigten. So nimmt er zum Beispiel den Wert des jährlichen Abflusses und ermittelt, wie viel Prozent des Abflusses auf diese oder jene Nahrungsquelle entfallen. Wenn der Wert des Abflusses einer Quelle mehr als 80 % beträgt, wird dieser Quelle besondere Bedeutung beigemessen; wenn der Abfluss 50 bis 80 % beträgt, dann ist er vorherrschend; weniger als 50% - vorherrschend. Als Ergebnis erhält er 38 Gruppen von Flusswasserregimen, die zu 12 Typen zusammengefasst sind. Diese Typen sind:

1. Amazonas-Typ - fast ausschließlich regengespeist und das Vorherrschen des Herbstabflusses, dh in den Monaten, die in der gemäßigten Zone als Herbst gelten (Amazonas, Rio Negro, Blauer Nil, Kongo usw.).

2. Nigerianischer Typ - überwiegend regengespeist mit vorherrschendem Herbstabfluss (Niger, Lualaba, Nil usw.).

3. Mekong-Typ – fast ausschließlich regengespeist mit überwiegendem Sommerabfluss (Mekong, der Oberlauf von Madeira, Maranyon, Paraguay, Parana usw.).

4. Amursky - überwiegend regengespeist mit vorherrschendem Sommerabfluss (Amur, Vitim, Oberlauf der Olekma, Yana usw.).

5. Mittelmeer - ausschließlich oder überwiegend regengespeist und Dominanz des Winterabflusses (Mosel, Ruhr, Themse, Agri in Italien, Alma auf der Krim usw.).

6. Oderian - das Vorherrschen der Regenfütterung und des Frühlingsabflusses (Po, Theiß, Oder, Morava, Ebro, Ohio usw.).

7. Volzhsky - hauptsächlich schneebedeckt mit vorherrschendem Frühlingsabfluss (Wolga; Mississippi, Moskau, Don, Ural, Tobol, Kama usw.).

8. Yukon - die vorherrschende Schneeversorgung und die Dominanz des Sommerabflusses (Yukon, Kola, Athabasca, Colorado, Vilyui, Pyasina usw.).

9. Nurinsky - das Vorherrschen der Schneeernährung und fast ausschließlich der Frühlingsabfluss (Nura, Eruslan, Buzuluk, B. Uzen, Ingulets usw.).

10. Grönland - ausschließlich Gletschernahrung und kurzzeitiger Abfluss im Sommer.

11. Kaukasier - vorherrschende oder überwiegend glaziale Ernährung und Dominanz des Sommerabflusses (Kuban, Terek, Rhone, Inn, Aare usw.).

12. Darlehen - ausschließliche oder überwiegende Versorgung aus Grundwasser und gleichmäßige Verteilung des Durchflusses über das ganze Jahr (R. Loa in Nordchile).

Viele Flüsse, insbesondere solche, die lang sind und ein großes Nahrungsgebiet haben, können separate Teile von sich selbst in verschiedenen Gruppen sein. Zum Beispiel werden die Flüsse Katun und Biya (aus deren Zusammenfluss der Ob gebildet wird) hauptsächlich durch Schmelzwasser aus Bergschnee und Gletschern mit einem Anstieg des Wassers im Sommer gespeist. In der Taigazone werden die Zuflüsse des Ob von Schneeschmelze und Regenwasser mit Überschwemmungen im Frühjahr gespeist. Im Unterlauf des Ob gehören Nebenflüsse zu den Flüssen der Kaltzone. Der Fluss Irtysch selbst hat einen komplexen Charakter. All dies muss natürlich berücksichtigt werden.

- Quelle-

Polovinkin, A.A. Grundlagen der allgemeinen Geographie / A.A. Polovinkin.- M.: Staatlicher pädagogischer und pädagogischer Verlag des Bildungsministeriums der RSFSR, 1958.- 482 p.

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Fließgeschwindigkeiten (bzw. Strömungskinematiken) von Flüssen werden im Hydraulikkurs eingehend untersucht. Wir werden uns hier nur auf diejenigen Besonderheiten der Strömungskinematik konzentrieren, deren Kenntnis zum Verständnis der Hauptgebiete der Hydrologie notwendig ist.

Wasser in Flüssen bewegt sich unter dem Einfluss der Schwerkraft. Die Strömungsgeschwindigkeit hängt vom Verhältnis zwischen der Größe der Schwerkraftkomponente parallel zur Linie des Längsgefälles der Strömung und der Widerstandskraft ab, die in der Strömung infolge der Reibung der bewegten Wassermasse zwischen Grund und Ufer entsteht . Die Größe der Längskomponente der Schwerkraft hängt von der Neigung des Kanals und der Widerstandskraft ab - vom Rauheitsgrad des Kanals. Wenn der Widerstand gleich der Antriebskraft ist, wird die Wasserbewegung gleichmäßig. Wenn die Antriebskraft die Widerstandskraft übersteigt, erhält die Bewegung Beschleunigung; wenn das Verhältnis dieser Kräfte umgekehrt wird, verlangsamt sich die Bewegung. Es gibt zwei Kategorien von Wasserbewegungen – laminar und turbulent.

Die laminare Bewegung ist eine parallele Strahlbewegung. Die laminare Bewegung zeichnet sich durch die folgenden Merkmale aus: 1) Alle Strömungsteilchen bewegen sich in der gleichen allgemeinen Richtung, ohne Querabweichungen zu erfahren; 2) die Wasserströmungsgeschwindigkeit steigt allmählich von Null in der Nähe der Kanalwand bis zu einem Maximum an der freien Oberfläche an; 3) Die Strömungsgeschwindigkeit ist direkt proportional zur Neigung der freien Oberfläche und hängt von der Viskosität des Fluids ab.

Turbulente Bewegung hat die folgenden Merkmale: 1) Strömungsgeschwindigkeiten pulsieren, d. h. die Richtung und Größe der Geschwindigkeit an jedem Punkt fluktuieren ständig; 2) Die Strömungsgeschwindigkeit von Null an der Wand steigt innerhalb der dünnen Bodenschicht schnell an; weiter zur Wasseroberfläche hin nimmt die Geschwindigkeit langsam zu; 3) die Geschwindigkeit des Wasserflusses hängt nicht oder fast nicht von der Viskosität der Flüssigkeit ab und ist ohne Einfluss der Viskosität proportional zur Quadratwurzel der Steigung.; 4) Wasserpartikel bewegen sich nicht nur entlang der Strömung, sondern auch vertikal und quer, d.h. die gesamte fließende Wassermasse wird verdrängt.

So wurde bei turbulenter Bewegung festgestellt, dass in offenen Strömungen die Amplitude der Pulsationen von der Oberfläche zum Boden hin zunimmt. Im Querschnitt der Strömung nimmt die Pulsationsamplitude von der Strömungsachse zu den Ufern hin zu.

Aufgrund der Schlängelung und der verschiedenen Formen von Kanälen verläuft der Wasserfluss in Flüssen fast nie parallel zu den Ufern, und der Wasserfluss wird in separate sogenannte Binnenströmungen unterteilt. Diese Strömungen erodieren den Kanal, tragen Erosionsprodukte (Sedimente) mit und lagern sie im Kanal ab, was zu Landzungen, Mittelstegen, Rissen, Pässen und anderen Unterwasserhindernissen führt.

In der Flussströmung gibt es die folgenden inneren Strömungen: 1) die Strömung, die durch die Krümmung des Kanals verursacht wird; 2) die Strömung, die auftritt, wenn sich die Erde um ihre Achse dreht; 3) Rotationsbewegung (Wirbel) des Wassers aufgrund unzureichender Rationalisierung der Kanalformen.

Unterscheiden Sie zwischen momentaner Geschwindigkeit und lokaler Geschwindigkeit an einem Punkt in der Strömung. Sofortig Geschwindigkeit (U) (siehe Abb. 1) ist die Geschwindigkeit an einem bestimmten Punkt in der Strömung zu einem bestimmten Zeitpunkt. In einem rechtwinkligen Koordinatensystem hat die momentane Geschwindigkeit eine Längskomponente, die horizontal entlang der Längsachse der Strömung gerichtet ist, und eine Vertikalkomponente, die entlang der vertikalen Achse der Strömung gerichtet ist.

Bei praktischen Berechnungen hat man es in der Regel mit zeitlich gemittelten Strömungsgeschwindigkeiten zu tun. Die über einen ausreichend langen Zeitraum gemittelte Strömungsgeschwindigkeit an einem Strömungspunkt wird als lokale Geschwindigkeit bezeichnet und durch den Ausdruck bestimmt

(1)

wo ist die Fläche des Gesinnerhalb des Zeitraums T(Abb. 1).

Reis. 1. Diagramm der Pulsationen der Längskomponente der Wasserströmungsgeschwindigkeit.

Geschwindigkeitsverteilung in einer Flussströmung.

Die Verteilung der Wassergeschwindigkeiten in einer Flussströmung ist unterschiedlich und hängt von der Art des Flusses (flach, gebirgig usw.), morphometrischen Merkmalen, der Rauheit der Rinne und der Neigung der Wasseroberfläche ab. Bei aller Vielfalt gibt es einige allgemeine Muster in der Verteilung der Geschwindigkeiten in Tiefe und Breite des Flusses.

Betrachten Sie die Verteilung der Längsgeschwindigkeiten in verschiedenen vertikalen Tiefen. Wenn die Geschwindigkeitswerte von der vertikalen Richtung getrennt sind und ihre Enden durch eine glatte Linie verbunden sind, ist diese Linie ein Geschwindigkeitsprofil. Die durch das Geschwindigkeitsprofil, die Richtung der Vertikalen, die Linien der Wasseroberfläche und des Bodens begrenzte Figur wird als Geschwindigkeitsdiagramm bezeichnet (Abb. 2). Wie aus Abbildung 2 ersichtlich ist, wird die höchste Geschwindigkeit (in einem offenen Strom) normalerweise an der Oberfläche (U sur) beobachtet. Die Geschwindigkeit am Grund des Stroms wird als Sumpfgeschwindigkeit (U d ) bezeichnet.

Wenn wir die Fläche des Geschwindigkeitsdiagramms messen und durch die Tiefe der Vertikalen teilen, erhalten wir einen Wert namens durchschnittliche vertikale Geschwindigkeit und wird durch die Formel ausgedrückt

(2)

Die durchschnittliche Geschwindigkeit in der Vertikalen eines offenen Stroms befindet sich in einer Tiefe von der Oberfläche, die ungefähr gleich ist 0,6 Std.

Die normale Ansicht des Geschwindigkeitsprofils in Abb. 2, unter den Bedingungen natürlicher Wasserläufe kann es durch den Einfluss verschiedener Faktoren verzerrt werden: Bodenunebenheiten, Wasservegetation, Wind, Eisbildung usw.

Bei erheblicher Bodenrauhigkeit kann die Geschwindigkeit am Boden stark abnehmen, etwa wie in Abb. 3.

Bei Gegenwind können die Oberflächengeschwindigkeiten zunehmen und der Wasserstand leicht sinken; bei stromaufwärts ist das umgekehrte Bild zu beobachten (Abb. 4).

Wie Geschwindigkeitsdiagramme auf den Vertikalen kann man ein Geschwindigkeitsdiagramm entlang der Breite des Flusses erstellen (Abb. 5), zum Beispiel Oberflächen- oder Durchschnittsgeschwindigkeiten auf den Vertikalen, die Umrisse des Diagramms folgen normalerweise den Umrissen des Bodens; der Ort der größten Geschwindigkeit fällt ungefähr mit dem Ort der größten Tiefe zusammen.

Bei Vorhandensein einer Eisdecke bewirkt der Einfluss der Rauhigkeit der unteren Eisoberfläche eine Verschiebung der maximalen Geschwindigkeit bis zu einer bestimmten Tiefe von der Oberfläche, normalerweise um (0,3–0,4)h (Abb. 6a). Bei Eismatsch kann die Abwärtsverschiebung der Maximalgeschwindigkeit sogar noch deutlicher sein, bis zu (0,6-0,7)h (Abb. 6b).

Ich muss gleich sagen, dass hier nur allgemeine Prinzipien geschrieben werden. Alles ist komplizierter, Fischstopps ändern sich je nach Kombination von Änderungen des Wasserstands und der Wassertemperatur. Der Einfachheit halber ist es jedoch besser in Ordnung. Und vergessen Sie dabei nicht, dass alles als Ganzes betrachtet werden muss.

Versuchen wir herauszufinden, was im Fluss passiert, wenn sich der Wasserstand ändert. Wenn Sie sich theoretisch einen Fluss mit absolut flachem Grund vorstellen, wie eine Rinne, dann ist alles einfach. Mit abnehmender Wassermenge verlangsamt sich der Durchfluss allmählich. In der Praxis ist alles schwieriger.

Alle Flüsse haben ein ziemlich komplexes Relief. Tiefe Gruben und Strecken werden durch schnelle Risse ersetzt. Der Hauptkanal des Flusses windet sich von einem Ufer zum anderen und bildet Klemmen und Fänge. Im Kanal stehen oft große Steine, die komplexe Wirbel des Wasserflusses bilden.

Daher führt eine Änderung des Wasserstands im Fluss zu einer Vielzahl von Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit in verschiedenen Teilen des Flusses. Wichtig: Je höher der Wasserstand, desto gleichmäßiger die Strömung. Je niedriger der Wasserstand, desto größer der Unterschied in der Strömungsgeschwindigkeit, abhängig von der Topographie des Flussbettes.

Die Geschwindigkeit der Strömung in einem bestimmten Abschnitt des Flusses ist in verschiedenen Tiefen unterschiedlich. Beispielsweise ist die Strömungsgeschwindigkeit an der Wasseroberfläche maximal und am Grund, wo selbst mittelgroße Steine ​​Wasserwirbel erzeugen, ist die Strömungsgeschwindigkeit relativ gering.

Versuchen wir nun, bei verschiedenen Wasserständen nach Fischstopps zu suchen. Grundlegende Suchregeln:

1. Angenehme Tiefe. Der Fisch hält dort an, wo er sich sicher fühlt. Sie kennen das Sprichwort – der Fisch sucht, wo er tiefer ist, und der Mensch – wo ist besser? Sie wird also Orte mit Tiefen von mindestens 1,5 m und tiefer suchen. In kleinen Flüssen mit kiesigem Grund und geringen Tiefen im Kanal kann er zwar auch an flacheren Stellen steigen, aber auf jeden Fall wird er dort etwas tiefer sein als in der Nähe. Je größer der Fisch, desto mehr Tiefe versucht er im Fluss einzunehmen.
2. Strömungsgeschwindigkeit. Der Fisch hält dort an, wo die Strömung nicht sehr stark ist, das spart Energie. Andererseits muss die Strömung ausreichen, um den Fischen ein gutes Sauerstoffregime zu bieten. Hier beginnen die Probleme. Solche Stellen sind in tiefen Flüssen mit komplexer Bodentopographie schwer zu finden. Selbst in den reißenden Stromschnellen gibt es Felsspalten, in denen die Fische aufstehen und sich wohlfühlen können. Von der Küste aus können solche Stellen sehr schwer zu erkennen sein. Es gibt andere Schwierigkeiten, die mit dem Unterschied in der Strömungsgeschwindigkeit in verschiedenen Tiefen verbunden sind. Das Relief des Flussbodens muss ständig untersucht werden - dies geschieht am besten bei niedrigem Wasserstand. Und Sie sollten niemals voreilige Schlüsse ziehen. Du bist kein Fisch, aber er sieht trotzdem viel besser wo er stehen soll. Wir müssen ständig experimentieren - alles ist weit von dem entfernt, was wir vom Ufer aus sehen.
3. Gegenstrom. Fische können oft an Orten mit Rückstrom stehen, d.h. Kopf nach unten in Bezug auf den Hauptlauf des Flusses. Die Schwierigkeit besteht darin, dass solche Bäche nicht immer vom Ufer aus sichtbar sind. Es ist nur so, dass es ein bequemes und bequemes Rinnsal gibt, also steht es da und es stört sie überhaupt nicht. Und du?
4. Große Steine ​​im Flussbett. Fische werden von großen Steinen im Flussbett magisch angezogen. Sie erzeugen starke Wirbel im Wasser. Vor so einem Stein spült die Strömung meistens ein kleines Loch aus, das sind die Lieblingsparkplätze für Lachse. Wenn vor dem Stein kein solches Loch vorhanden oder besetzt ist, kann der Fisch seitlich am Stein stehen. Selten steht er direkt hinter einem Stein – dort wird Sand angespült, der einen Hügel bildet. Meistens können es fremde Fische sein - Bachforelle, Äsche oder bunter Lachs. In tiefen Flüssen mit hohem Wasserstand sind solche Steine ​​möglicherweise nicht sichtbar – ein weiterer Grund, das Flussbett bei Niedrigwasser zu untersuchen.
5. Tiefe Griffe in Ufernähe. Die Nähe des Ufers schreckt die Fische überhaupt nicht ab. Bei ausreichender Tiefe und Strömungsgeschwindigkeit kann sie einen halben Meter vom Wasser entfernt in der Klemme stehen. Daher lohnt es sich, vorsichtig an einen Punkt mit angemessener Tiefe in Ufernähe heranzugehen und, Gott bewahre, sofort hüfttief ins Wasser zu steigen und die Fliege mit aller Kraft in die Mitte des Flusses zu schlagen.

Gehen wir also Punkt für Punkt vor. Stellen Sie sich vor, dass der Wasserspiegel zuerst von einem hohen auf einen niedrigen Pegel fällt und dann wieder ansteigt.

1. Angenehme Tiefe. Hier ist alles ziemlich einfach. Der Wasserspiegel ist gesunken und die Tiefe ist nicht groß genug geworden - der Fisch verlässt diesen Ort für tiefere Stellen. Wenn das Wasser steigt, tauchen hier wieder Fische auf.
2. Strömungsgeschwindigkeit. Hier ist alles viel komplizierter. Die Änderung der Strömungsgeschwindigkeit hängt auf die eine oder andere Weise von der Vielfalt der Bodentopographie ab. Betrachten Sie drei grundlegend unterschiedliche Abschnitte des Flusses:



Unterirdische Grube. Stellen wir uns eine Rolle oder eine Schwelle vor, die in eine Grube mündet. Auf hohem Niveau stürzen riesige Wassermassen mit hoher Geschwindigkeit in die Grube und erzeugen einen langen "Schwanz" der Strömung darin, wenn er in der Nähe der Ufer der Grube fehlt. Der Fisch kann etwas seitlich von einem solchen Schwanz und unter der Düse stehen, aber die Entfernung vom Eintritt der Düse in die Grube bis zum Fischstopp variiert je nach Wasserstand. Je niedriger das Niveau - je kleiner die Wassermassen in die Grube eintreten, desto kürzer wird der "Schwanz" der Strömung in der Grube bzw. die Fischstopps vermischen sich [näher am Anfang der Grube - es entsteht ein Komfort für den Fisch (Strömungsgeschwindigkeit. Wenn der Wasserstand steigt, verstärkt sich die Strömung und | der Fisch entfernt sich vom Beginn des Lochs.






Ein kleiner Riss in einem tiefen Abschnitt des Flusses. In großen Gewässern fällt dieser Platz überhaupt nicht auf. Es ist nur so, dass der Fluss gleichmäßig fließt (zumindest seine Oberflächenschichten). Hier bei hohem Wasserstand zu fischen ist zwecklos - die Fische können überall stehen. Sie können nur auf einige Kieselsteine ​​​​schießen, obwohl Sie sie auch kennen müssen - bei hohem Wasserstand sind sie nicht sichtbar. Die Gleichmäßigkeit der Strömung bei hohen Wasserständen wird durch verursacht

Ich "starker Rückstau. Mit abnehmendem Wasserspiegel wird alles viel interessanter - der Unterschied in den Strömungsgeschwindigkeiten nimmt je nach Bodentopographie zu. Verschiedene Rinnsale beginnen zu erscheinen, die Flussströmung bildet interessante potenzielle Parkplätze für Lachse. An tiefen Stellen stromaufwärts und [stromabwärts des Risses geschwächt, und die Lachse [suchen nach Stellen mit stärkerer Strömung.






Pflaumen vor der Schwelle. Pflaumen können tief und flach sein.

In tiefen Pflaumen bleibt der Fisch immer stehen und bewegt sich je nach angenehmer Strömungsgeschwindigkeit etwas näher oder weiter davon entfernt. Direkt am Abfluss trifft man am häufigsten auf mittelgroße Fische. Krupnyak wird etwas weiter vom Abfluss entfernt stehen, wo die Tiefe größer ist.

IB kleine Pflaumen, der Fisch stoppt erst bei sehr hohem Wasserstand, bei einem Absinken des Pegels verlässt er diese Stellen, bei einem Anstieg kehrt er zurück.

3. Gegenstrom. Bei hohen Wasserständen bildet der Fluss oft Gegenströmungen. Es kommt am Zusammenfluss der Grube vor, in den Schellen in Ufernähe. Mit abnehmendem Wasserstand schwächt sich die Kraft der Rückströmung ab. Es gibt jedoch Stellen, an denen es auch bei niedrigem Wasserstand zu einer Rückströmung kommt. Auf den Rückleitungen stehen oft Fische. Aber wenn die Rückleitung zu schwach ist, verlässt der Fisch sie. Ja, und eine Fliege in einer sehr schwachen Rückleitung muss mit Streifen gezogen werden, d.h. Ziehen Sie die Leine leicht zu sich hin, um eine bessere Flugleistung zu erzielen.
4. Große Steine ​​im Flussbett. Fische stehen bei fast jedem Wasserstand in ihrer Nähe, wenn die Stärke der Strömung und die Tiefe des Flusses dies zulassen (wir sollten die Tiefe des Komforts nicht vergessen). Bei hohen Wasserständen sind nicht alle dieser Steine ​​sichtbar. Sie können nicht einmal die Brecher von ihnen sehen. Hier muss man den Fluss kennen. Bei niedrigem Wasserstand sind die meisten dieser Steine ​​bereits sichtbar. Bei einem bestimmten Wasserstand bildet sich über einigen Steinen ein kräftiger, lauter Brecher. Semga mag ihn nicht. Und was halten Sie von der lautstarken Renovierung der Nachbarn im Obergeschoss? Der Fisch entfernt sich und findet einen neuen Halt in der Nähe. Wenn die Bedingungen günstiger werden, wird der Platz am einst lauten Stein wieder von Fischen besetzt.
5. Tiefe Griffe in Ufernähe. Bei einem hohen Wasserstand in den schnellen Abschnitten der Flüsse sind dies durchaus aussichtsreiche Stellen. Wenn der Wasserstand in den Klemmen zu stark sinkt, wird die Strömung zu stark schwächer und die Fische haben dort nichts zu suchen.

Nun, ich denke, etwas Klarheit kommt? Alles Geschriebene ist jedoch völliger Unsinn, wenn Sie das Thema nicht im Zusammenhang mit der Dynamik von Änderungen des Temperaturregimes von Wasser im Fluss betrachten. Dazu lesen wir etwa

Der Amazonas bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 15 km/h

Der Amazonas gilt als der schnellste Fluss der Welt und hat bereits mehrere Titel des „Most-Most“. Darunter solche Titel wie der am vollsten fließende (7.180.000 km 2), der tiefste (seine Tiefe erreicht an einigen Stellen 135 Meter), der längste (7.100 km) und der breiteste (an einigen Stellen hat das Amazonasdelta eine Breite von 200 Kilometer). Im Unterlauf des Amazonas beträgt der durchschnittliche Wasserdurchfluss ca. 200-220 Tausend Kubikmeter, was einer Fließgeschwindigkeit des Flusses von 4,5-5 m/s oder 15 km/h entspricht! In der Regenzeit steigt diese Zahl auf 300.000 m 3.

Der Lauf jedes Flusses besteht aus Ober-, Mittel- und Unterlauf. Gleichzeitig ist der Oberlauf durch große Hänge gekennzeichnet, was zu seiner größeren erosiven Aktivität beiträgt. Der Unterlauf zeichnet sich durch die größte Wassermasse und geringere Geschwindigkeit aus.

Wie wird die Durchflussmenge gemessen?

Die Einheit zur Messung der Geschwindigkeit eines Flusses ist Meter pro Sekunde. Gleichzeitig sollte man nicht vergessen, dass die Geschwindigkeit des Wasserflusses in verschiedenen Teilen des Flusses nicht gleich ist. Sie nimmt allmählich zu, entspringt am Boden und an den Wänden des Kanals und erlangt die größte Kraft im mittleren Teil des Stroms. Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit wird auf der Grundlage von Messungen in mehreren Gerinneabschnitten berechnet. Darüber hinaus werden an jedem Flussabschnitt mindestens fünf Punktmessungen durchgeführt.

Um die Geschwindigkeit der Wasserströmung zu messen, wird ein spezielles Messgerät verwendet - ein hydrometrischer Drehteller, der streng senkrecht zur Wasseroberfläche bis zu einer bestimmten Tiefe abfällt und nach zwanzig Sekunden Messwerte vom Gerät ablesen kann. Ausgehend von der mittleren Fließgeschwindigkeit des Flusses und seiner ungefähren Querschnittsfläche wird der Wasserabfluss des Flusses berechnet.

Rückfluss des Amazonas

Darüber hinaus ist der Amazonas der Besitzer einer Gegenströmung, die bei Meeresgezeiten auftritt. Wasserströme mit großer Geschwindigkeit – 25 km/h oder 7 m/s – werden zurück zum Festland getrieben. Die Wellen erreichen gleichzeitig eine Höhe von 4-5 Metern. Je weiter eine Welle an Land vorbeizieht, desto geringer wird ihre zerstörerische Wirkung. Die Gezeiten stoppen in einer Entfernung von bis zu 1.400 Kilometern stromaufwärts des Amazonas. Ein solches Naturphänomen wurde "pororoka" - donnerndes Wasser genannt.