Войти
Водоток, или сток в руслах, представляет собой течение воды в ручьях, реках и других каналах и является основным элементом круговорота воды. Это один из компонентов стока воды с суши в водоемы, другой компонент - поверхностный сток. Вода, текущая по каналам, поступает из поверхностного стока с прилегающих склонов холмов, из грунтовых вод, вытекающих из земли, и из воды, сбрасываемой из труб. Сброс воды, протекающей в канале измеряется с помощью датчиков потока или может быть оценена с помощью уравнения Manning. Запись расхода во времени называется гидрографом. Затопление происходит, когда объем воды превышает пропускную способность канала.
Ручьи и реки играют решающую роль в гидрологическом цикле, который имеет важное значение для всей жизни на Земле. Разнообразие биологических видов, от одноклеточных организмов до позвоночных, зависит от систем проточной воды как среды обитания и пищевых ресурсов. Реки являются основными водными ландшафтами для всех видов растений и животных. Реки даже помогают поддерживать подземные водоносные горизонты, наполненные водой, сбрасывая воду вниз через русла рек. Вдобавок к этому океаны остаются наполненными водой, потому что реки и сток постоянно обновляют их. Речной поток - это основной механизм, с помощью которого вода перемещается с суши в океаны или в бассейны внутреннего водостока.
Поверхностные и подземные источники: сток ручья происходит из четырех источников: осадки в русле, наземный сток, слияния и грунтовые воды.
Реки всегда текут, что хорошо для окружающей среды, так как стоячая вода не остается свежей и манящей очень долго. Существует множество факторов, как естественных, так и антропогенных, которые вызывают постоянное изменение рек:
Природные механизмы
Антропогенные механизмы
Поток реки измеряется как количество воды, проходящей через определенную точку с течением времени. Единицы измерения, используемые в Соединенных Штатах, - кубические футы в секунду, в то время как в большинстве других стран используются кубические метры в секунду. Один кубический фут равен 0,028 кубометра. Существует множество способов измерить расход воды в ручье или канале. Датчик расхода обеспечивает непрерывный поток во времени в одном месте для управления водными ресурсами и окружающей средой или для других целей. Значения стока являются лучшими показателями, чем замерная высота условий по всей реке. Измерения стока производятся каждые шесть недель персоналом Геологической службы США (USGS). Они входят в ручей, чтобы произвести измерения, или делают это с лодки, моста или канатной дороги над ручьем. Для каждой станции водозабора соотношение между высотой манометра и расходом определяется одновременными измерениями высоты манометра и расхода в естественном диапазоне потоков (от очень низких потоков до паводков). Это отношение предоставляет данные о текущем состоянии водотока с этой станции. Для целей, которые не требуют постоянного измерения расхода потока во времени, могут использоваться измерители тока или акустические доплеровские профилометры скорости. Для небольших ручьев - шириной несколько метров или меньше - могут быть установлены водосливы.
Один неофициальный метод, который обеспечивает аппроксимацию расхода потока, называемый оранжевым методом или методом с плавающей запятой:
В Соединенных Штатах датчики расхода воды финансируются в основном за счет средств правительства штата и местных органов власти. В 2008 финансовом году Геологическая служба США (USGS) предоставила 35 процентов финансирования для повседневной эксплуатации и обслуживания датчиков. Кроме того, Геологическая служба США использует гидрографы для изучения речного стока. Гидрограф представлен график, показывающий, чаще всего, река этап (высота воды над произвольной высотой) и речной сток (количество воды, как правило, в кубических футах в секунду). Другие свойства, такие как количество осадков и параметры качества воды, также могут быть нанесены на график.
Для большинства водотоков, особенно с небольшим водоразделом, нет данных о расходе. В этом случае можно сделать оценку расхода рациональным методом или его модифицированной версией. Однако, если для ручья доступны хронологические записи расхода, можно сделать краткосрочный прогноз расхода для данного ливня с использованием гидрографа.
Метод агрегатного гидрографа. Этот метод включает построение графика, на котором расход, вызванный ливнем заданного размера, отображается во времени, обычно часах или днях. Он называется методом единичного гидрографа, потому что он учитывает только сток, производимый конкретным ливнем за определенный период времени - время, необходимое для того, чтобы река поднялась, достигла пика и спала в ответ на шторм. После установления зависимости между количеством осадков и стоком последующие данные об осадках можно использовать для прогнозирования стока для выбранных штормов, называемых стандартными штормами. Стандартный ливень - это шторм высокой интенсивности с известной величиной и частотой. Один из методов анализа единичного гидрографа заключается в выражении почасового или дневного увеличения стока в процентах от общего стока. На графике нанесены эти данные единичного гидрографа для этого шторма, который представляет сток, добавленный к базовому потоку перед бурей. Прогнозировать потоки в большом водосборном бассейне с использованием метода единичного гидрографа было бы сложно, потому что в большом бассейне географические условия могут значительно различаться от одной части бассейна к другой. Это особенно верно в отношении распределения осадков, поскольку отдельные ливни редко покрывают бассейн равномерно. В результате бассейн не реагирует на конкретный шторм как единое целое, что затрудняет построение надежного гидрографа.
Амплитудно-частотный метод. Для крупных бассейнов, где единичный гидрограф может оказаться бесполезным и надежным, метод величины и частоты используется для расчета вероятности повторения больших потоков на основе записей потоков прошлых лет. В Соединенных Штатах эти записи ведутся Гидрологическим отделом Геологической службы США для большинства рек и крупных ручьев. Для бассейна площадью 5000 квадратных миль или более речная система обычно измеряется в пяти-десяти точках. Данные с каждой гидрометрической станции относятся к той части бассейна, которая расположена выше этого места по течению. Учитывая несколько десятилетий пикового годового стока реки, можно сделать ограниченные прогнозы, чтобы оценить размер некоторого большого стока, который не наблюдался в течение отчетного периода. Метод включает в себя проектирование кривой (линии графика), образованной, когда пиковые годовые расходы наносятся на график с соответствующими интервалами повторяемости. Однако в большинстве случаев кривая сильно изгибается, что затрудняет точное построение проекции. Эта проблема может быть решена путем нанесения данных о разряде и / или интервале повторения на логарифмическую миллиметровую бумагу. После того, как сюжет выпрямлен, можно провести линию через точки. Затем можно сделать прогноз, вытянув линию за пределы точек и затем считывая соответствующий разряд для рассматриваемого интервала повторения.
Воспроизвести медиа сток и фильтр soxx Сток воды в каналах несет ответственность за перенос отложений, питательных веществ и загрязнений вниз по течению. Без речного течения вода в данном водоразделе не могла бы естественным образом продвигаться к своему конечному пункту назначения в озере или океане. Это нарушит экосистему. Речной поток - один из важных путей перехода воды с суши к озерам и океанам. Другими основными маршрутами являются поверхностный сток (поток воды с суши в близлежащие водотоки, возникающий во время осадков и в результате орошения), поток грунтовых вод в поверхностные воды и поток воды из построенных труб и каналов.
Streamflow несет обществу как преимущества, так и опасности. Сток ниже по течению - это средство сбора воды для хранения в плотинах для выработки электроэнергии или забора воды. Поток воды помогает транспорту вниз по течению. У данного водотока есть максимальная скорость потока, которую может принять канал и которую можно рассчитать. Если поток превышает эту максимальную скорость, как это происходит, когда в водотоке присутствует чрезмерное количество воды, канал не может справиться со всей водой и происходит затопление. 1993 Миссисипи реки наводнение, самые большое когда - либо зарегистрированное на реке, была реакция на тяжелый, продолжительном весной и летом дожди. Ранние дожди пропитали почву более чем на 300 000 квадратных миль верхнего водораздела, значительно уменьшив инфильтрацию и оставив почвы с небольшой или нулевой емкостью для хранения. По мере того как дожди продолжались, поверхностные впадины, заболоченные земли, пруды, канавы и сельскохозяйственные поля заполнялись сухопутными потоками и дождевой водой. Из-за отсутствия оставшейся способности удерживать воду, дополнительные дожди были вытеснены с суши в притоки, а оттуда в Миссисипи. В течение более чем месяца общий объем воды из сотен притоков превышал пропускную способность канала Миссисипи, в результате чего вода переливалась через его берега на прилегающие поймы. Там, где паводковые воды были искусственно ограничены искусственно созданным каналом, ограниченным построенными дамбами и неспособными пролиться на большую часть поймы, уровни паводка еще больше повысились.
