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- H₂ Δh

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