Поперечное сечение русла реки

Л. 13. Реки

Продольный профиль реки

Продольный профиль русла реки вырабатывается в зависимости от уклона речной долины, состава горных пород, водности реки и характеризуется уклоном осредненной линии дна и уклоном водной поверхности вдоль по течению реки.

Разность отметок Δh водной поверхности истока Н₁и устья H₂ (или двух каких-либо точек по длине реки) называется падением реки. Отношение падения Δh к длине реки (или к длине данного участка реки) называется уклоном реки, т. е.

Н₁- H₂Δh

i = —— = —

L L

Уклон реки представляет собой величину безразмерную и выражается в виде десятичной дроби или в промилле (%о). Например, средний уклон Оки, выраженный десятичной дробью,

159,5 м

i = ———— = 0,00011,

1477 км

что соответствует 0,11 промилле (%o),

т. е. на 1 км протяжения реки падение в среднем составляет 0,11 м.

Продольный профиль русла реки обычно близок к очертанию продольного профиля речной долины и большей частью имеет волнистую форму, обусловленную чередованием глубоких и мелких мест (плесов и перекатов) в русле реки.

Продольный профиль долины в процессе формирования проходит ряд стадий.

В стадии юности профиль реки недостаточно выработан, имеет резкие изломы в местах выхода твердых пород. На участках изломов продольного профиля образуются пороги и водопады.

Порог (рис. 1а) представляет собой короткий участок реки с большим падением, бурным течением и образуется при пересечении рекой скалистых гряд или выходов различных трудноразмываемых горных пород, скоплений валунов и камней горных

Рис.1. Схема порога (а) и водопада (б).

обвалов, которые при низких уровнях выступают из воды. На многих реках нашей страны пороги носят местное название «падуны» и «заборы». Пороги имеются на многих реках СССР, в том числе на Неве, Волхове, Свири, Луге, Северной Двине, Вишере, Сухоне, Чусовой, Белой, Уфе, Бии, Енисее, Западной Двине.

Участок реки, где пороги располагаются один за другим, называется порожистым участком или стремниной. Падение реки на порожистых участках нередко достигает десятков метров на километр длины реки. Примером такого участка могли служить Днепровские пороги, образовавшиеся в результате перс-сечения руслом р. Днепра нескольких гранитных кряжей. После постройки плотины Днепрогэса они были затоплены.

Водопад (рис. 1б) — падение воды реки с отвесного Уступа в русле реки, образованного выходами твердых горных пород. Уступы водопадов имеют различное происхождение. Они могут быть образованы тектоническими процессами путем под-пруживания речных долин лавами и обвалами, действием является выравнивание общего уклона русла. Река стремится выработать продольный профиль, имеющий форму вогнутой параболической кривой, более крутой в верхнем течении реки и пологой в ее низовьях.

Выделяют четыре основных типа продольных профилей, на которых распределение уклонов вдоль по реке имеет разнообразный характер (рис. 2):

1) профиль равновесия, или плавновогнутый, является наиболее распространенным видом. Он характеризуется значите льным уклоном верхнего участка реки и меньшим уклоном в ее низовьях;

2) прямолинейный профиль чаще всего имеет местона малых равнинных реках и характеризуется относительно рав номерным уклоном;

3) сбросовый профиль встречается редко и наблюдается только на малых реках, имеет незначительный уклон в верховьях и большой в нижнем течении реки;

Рис. 2. Относительные профили рек (по С. В. Григорьеву).

1 — профиль равновесия, 2 — прямолинейный, 3 — сбросовый, 4 — ступенчатый

4) ступенчатый профиль характеризуется чередованием участков с малым и сосредоточенным падением, иногда в виде отвесных уступов.

Для удобства сопоставления продольных профилей на рис. 2 длины рек даны в процентах полной их длины, а падения рек — в процентах полного падения.

Продольный профиль дна реки является более постоянным и устойчивым во времени по сравнению с продольным профилем поверхности воды, который в большой степени зависит от колебания уровней, быстроты их подъема и спада и претерпевает значительные изменения. (линия 4-4}.

Рассмотренное выше изменение уклонов продольного профиля поверхности воды представляет собой лишь типовую схему, от которой наблюдаются иногда отклонения. Так, например, при прохождении высоких вод значительные изменения

Таблица 1.

Изменение продольного уклона р. Кубани

Участок реки	Длина участка, км	Падение, м	Уклон, °₀₀
Высокогорный .................................................			31,3
Горный			5,8
Предгорный			1,8
Равнинный			0,3
Средний . . .			3,6

Поперечное сечение русла реки