रेनॉल्ड्स संख्या,चिपचिपा तरल पदार्थ और गैसों के प्रवाह के लिए समानता मानदंडों में से एक, जड़त्वीय बलों और चिपचिपा बलों के बीच संबंधों की विशेषता: पुनः=आर वीएल/ एम, जहां आर घनत्व है, एम तरल या गैस की चिपचिपाहट का गतिशील गुणांक है, वीविशेषता प्रवाह दर, मैं- विशेषता रैखिक आकार। इसलिए, जब गोल बेलनाकार पाइपों में प्रवाहित किया जाता है, तो आमतौर पर मैं=डी, कहाँ पे डी-पाइप व्यास, और वी=वीसीपी, जहां वीसीपी - औसत प्रवाह दर; जब पिंडों के चारों ओर बहते हैं, / शरीर की लंबाई या अनुप्रस्थ आकार है, और वी = वी, जहां वी ¥ - शरीर पर अबाधित प्रवाह घटना की गति। ओ रेनॉल्ड्स के नाम पर।

द्रव प्रवाह व्यवस्था, जो कि महत्वपूर्ण आर एच द्वारा विशेषता है, आर एच पर भी निर्भर करती है। पुनःक्रू . पर आर<पुनः kr, तरल का केवल एक लामिना का प्रवाह संभव है, और जब पुनः>पुनः kp प्रवाह अशांत हो सकता है। अर्थ पुनः kr प्रवाह के प्रकार पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, एक गोल बेलनाकार ट्यूब में चिपचिपा द्रव के प्रवाह के लिए पुनःकेआर = 2300।

नदी के प्रवाह में वर्तमान वेगों का वितरण।

नदियों में पानी के कणों की गति की विशेषताओं में से एक वेग में अनियमित यादृच्छिक परिवर्तन है। अशांत प्रवाह में प्रत्येक बिंदु पर वेग की दिशा और परिमाण में निरंतर परिवर्तन को स्पंदन कहा जाता है। गति जितनी अधिक होगी, अशांत धड़कन उतनी ही अधिक होगी। फिर प्रवाह के प्रत्येक बिंदु पर और समय के प्रत्येक क्षण में तात्कालिक प्रवाह वेग एक सदिश है। इसे एक आयताकार समन्वय प्रणाली (υ x, y, z,) में घटकों में विघटित किया जा सकता है, वे भी स्पंदित होंगे। अधिकांश हाइड्रोमेट्रिक उपकरण एक निश्चित समय अंतराल (व्यवहार में, 1-1.5 मिनट) पर औसत वेग (υ x) के अनुदैर्ध्य घटक को मापते हैं।

गति नदी के मुक्त खंड की गहराई और चौड़ाई के साथ बदलती रहती है। प्रत्येक व्यक्तिगत ऊर्ध्वाधर पर, सबसे कम वेग नीचे के पास नोट किया जाता है, जो चैनल की खुरदरापन पर निर्भर करता है। सतह की ओर, वेग 0.6h की गहराई पर ऊर्ध्वाधर के साथ औसत मान तक बढ़ जाता है, और अधिकतम सतह पर या सतह से 0.2h की दूरी पर, एक खुले चैनल में नोट किया जाता है। गहराई के साथ वेग परिवर्तन के ग्राफ को होडोग्राफ (वेग आरेख) कहा जाता है।

गहराई में वेग वितरण नीचे की स्थलाकृति, बर्फ के आवरण, हवा और जलीय वनस्पति की उपस्थिति पर निर्भर करता है। तल के पास शिलाखंडों, बड़े पत्थरों और जलीय वनस्पतियों की उपस्थिति से होता है तेज कमीनीचे की परत में गति। बर्फ का आवरण और कीचड़ भी गति को कम करते हैं, लेकिन बर्फ के नीचे पानी की एक परत में। ऊर्ध्वाधर पर औसत वेग भूखंड क्षेत्र को ऊर्ध्वाधर गहराई से विभाजित करके निर्धारित किया जाता है।

धारा की चौड़ाई के संदर्भ में, गति मूल रूप से गहराई में परिवर्तन को दोहराती है - तट से, गति मध्य की ओर बढ़ जाती है। नदी की लंबाई के साथ उच्चतम गति वाले बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखा को कोर (सबसे बड़ी गहराई की रेखा) कहा जाता है।

योजना में वेगों का वितरण समस्थानिकों में परिलक्षित हो सकता है - एक जीवित खंड में समान वेग वाले बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखाएँ।

नदी के किनारे अलग-अलग जीवित वर्गों के बिंदुओं को अधिकतम गति से जोड़ने वाली रेखा को प्रवाह की गतिशील धुरी कहा जाता है।

जल विज्ञान 2012

व्याख्यान 8 नदियों और जल निकायों के जल विज्ञान के विशेष मुद्दे

प्रशन:

नदियों में पानी की आवाजाही

नदियों में तलछट का संचलन

चैनल प्रक्रियाएं

नदियों और जलाशयों की तापीय और बर्फ व्यवस्था

झीलें और उनकी रूपमितीय विशेषताएं

1. नदियों में पानी की आवाजाही।

नदियों में पानी की गति एक अनुदैर्ध्य ढलान या दबाव की उपस्थिति में गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के तहत होती है। प्रवाह वेग गुरुत्वाकर्षण के क्षैतिज घटक के अनुपात पर निर्भर करता है, जो ढलान और सिर के अंतर से निर्धारित होता है, और घर्षण बल, प्रवाह और कणों और नीचे के कणों के बीच बातचीत द्वारा निर्धारित होता है।

नदियों को पानी की आवाजाही के एक अशांत शासन की विशेषता है, जिसकी एक विशिष्ट विशेषता औसत मूल्य के सापेक्ष मूल्य और दिशा में प्रत्येक बिंदु पर गति की धड़कन या समय में इसका परिवर्तन है।

चैनल की चौड़ाई के साथ नुकसान की गैर-एकरूपता के कारण, प्रवाह वेग नदी के प्रवाह में असमान रूप से वितरित किए जाते हैं: उच्चतम वेग चैनल के सबसे गहरे हिस्से के ऊपर प्रवाह की सतह पर देखे जाते हैं, सबसे छोटा - पर तल और बैंक। सबसे सामान्य परिस्थितियों में, नदी के प्रवाह की गहराई के साथ-साथ औसत वेगों के आरेख (वितरण ग्राफ) के प्रवाह वेगों का नियमित वितरण सतह के पास अधिकतम (यू अधिकतम) होता है, ऊर्ध्वाधर पर औसत के करीब गति - नीचे से 0.6 घंटे की गहराई पर (एच कुल गहराई है) और न्यूनतम (यू मिनट), नीचे शून्य के बराबर नहीं है (चित्र 8.1, ए ).

चावल। 8.1. एक नदी प्रवाह में वर्तमान वेगों का लंबवत वितरण:

ए - ठेठ; 6-बर्फ के आवरण के नीचे; में - इंट्रा-वाटर बर्फ (कीचड़) की एक परत के नीचे; जी - टेलविंड और हेडविंड के साथ; डी- वनस्पति के प्रभाव में; इ - असमान तल के प्रभाव में; 1 - बर्फ का आवरण; 2-परत कीचड़; वी-हवा की दिशा; यू अधिकतम - अधिकतम प्रवाह दर; -और - भाटा

हालांकि, बर्फ के आवरण, हवा, वनस्पति, तल और तटों की असमान स्थलाकृति के प्रभाव में, वेगों का यह वितरण गड़बड़ा जाता है (चित्र 8.1, बी -इ).

क्रॉस सेक्शन v में औसत प्रवाह वेग की गणना ज्ञात जल प्रवाह दर - Q और क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र - से सूत्र द्वारा की जाती है: v=Q/।

सबसे सरल नियमितता तब देखी जाती है जब तरल एक समान रूप से एक चैनल में समान रूप से चलता है जो रेक्टिलिनियर के करीब होता है। इस मामले में, चैनल में औसत प्रवाह वेग को चेज़ी सूत्र द्वारा वर्णित किया जा सकता है।

, (8.1)

जहां सी चेजी गुणांक है;

h cf चैनल में औसत गहराई है, मी;

मैं - पानी की सतह का ढलान।

जब चैनल की चौड़ाई (बी) और औसत गहराई (एच सीएफ) का अनुपात 10 से कम है, तो एच सीएफ के बजाय हाइड्रोलिक त्रिज्या आर = / का उपयोग किया जाता है ( खुला क्षेत्र है,  गीला परिधि है )

चेज़ी गुणांक की गणना अनुभवजन्य सूत्रों के अनुसार की जाती है, जिनमें से सबसे आम

मैनिंग फॉर्मूला (नदियों के लिए):

सी = एच सीएफ 1/6 / एन। (8.2)

पावलोवस्की का सूत्र (कृत्रिम जलकुंडों के लिए - नहरें, खाई):

सी=(1/एन) R y /n (8.3)

वाई = 0.37+2.5
- 0,75(
-0,1) 
,

जहां n खुरदरापन गुणांक है, जो विशेष तालिकाओं के अनुसार पाया जाता है (रूस में - संयुक्त राज्य अमेरिका में श्रीबनी, कारसेव की तालिकाओं के अनुसार - ब्रैडली टेबल)।

एक रेतीले तल के साथ फ्लैट, खुला चैनलों के लिए, n = 0.020-0.023; असमान तल वाले घुमावदार चैनलों के लिए n= 0.023-0.033; बाढ़ के मैदानों के लिए झाड़ियों के साथ उग आया, n = 0.033 - 0.045।

चेज़ी सूत्र से पता चलता है कि नदी के प्रवाह में प्रवाह वेग जितना अधिक होता है, चैनल की गहराई उतनी ही अधिक होती है और पानी की सतह का ढलान और चैनल का खुरदरापन कम होता है।

चेज़ी फॉर्मूला के दोनों हिस्सों को क्रॉस-सेक्शनल एरिया से गुणा करके, फॉर्मूला (8.1) को ध्यान में रखते हुए, हम पानी के प्रवाह को निर्धारित करने के लिए एक फॉर्मूला प्राप्त कर सकते हैं:

. (8.4)

यदि नदी की लंबाई के साथ नदी के प्रवाह की रूपमितीय विशेषताएं बदल जाती हैं, तो नदी के प्रवाह की गति असमान होगी और नदी के साथ प्रवाह वेग बदल जाएगा। नदी के एक छोटे से खंड पर, जहाँ प्रवाह दर में परिवर्तन नहीं होता है, किसी पदार्थ के द्रव्यमान के संरक्षण के नियम से, कोई निरंतरता समीकरण लिख सकता है

 1 वी 1 =  2 वी 2 = क्यू= स्थिरांक. (8.5)

यह इस प्रकार है कि नदी के साथ क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र में वृद्धि (संरेखण 1 से संरेखण 2 तक) इस खंड में वर्तमान वेग में कमी होगी, उदाहरण के लिए, एक खंड पर कम पानी में, जबकि कमी में कमी नदी के साथ पार-अनुभागीय क्षेत्र इस खंड में वर्तमान की गति में वृद्धि करेगा, उदाहरण के लिए, उथले पर कम पानी में।

असमान संचलन के मामले में, जल स्तर का ढलान अब नीचे के ढलान के बराबर नहीं होगा, इसलिए, नदी के किनारे, बैकवाटर घटना (बढ़ती दूरी के साथ पानी की गहराई में वृद्धि) या मंदी की घटना (गहराई में कमी के साथ) बढ़ती दूरी) देखी जा सकती है। असमान गति का कारण नदी के तल में खड़ी विभिन्न संरचनाएं हो सकती हैं - बांध, बांध, पुल क्रॉसिंग, नदी के तल को सीधा और साफ करना।

चैनल के मोड़ पर गति के अधिक जटिल मामले होते हैं, जहां, गुरुत्वाकर्षण बल के साथ, केन्द्रापसारक बल प्रवाह वेग को प्रभावित करता है। इससे सतह की परतों में अवतल बैंक की ओर प्रवाह का विचलन होता है, जो एक बनाता है जल स्तर का अनुप्रस्थ तिरछा। अवतल तट के पास अधिक हाइड्रोस्टेटिक दबाव के परिणामस्वरूप, नीचे की परतों में उत्तल तट की ओर निर्देशित एक धारा दिखाई देती है। नदी में मुख्य अनुदैर्ध्य जल अंतरण के साथ जोड़कर, सतह पर और तल के पास बहुआयामी धाराएं नदी चैनल के मोड़ पर पानी की एक सर्पिल गति पैदा करती हैं - अनुप्रस्थ परिसंचरण (चित्र। 8.2)।

चित्र 8.2। योजना (ए) और क्रॉस सेक्शन (बी) और अभिनय बलों की योजना (सी) में नदी के प्रवाह के मोड़ पर अनुप्रस्थ परिसंचरण की योजना:

1 - सतह जेट; 2) नीचे जेट।

क्रॉस ढलान ( मैं पॉप = पाप ), जो चैनल के मोड़ पर होता है, सूत्र द्वारा निर्धारित किया जा सकता है

. (8.6)

कहाँ पे वी-औसत प्रवाह वेग;

g मुक्त गिरावट त्वरण है, m/s2;

आर - चैनल मोड़ त्रिज्या।

दोनों बैंकों के बीच विषम स्तर का परिमाण (  एच पॉप) के बराबर है

एच पॉप = मैंपॉप पर, (8.7)

कहाँ पे पर- चैनल की चौड़ाई।

उदाहरण. गति पर v=1 m/s, r=100 m, B=50 m, मान मैंपॉप=0,001,  एच पॉप = 0.05 वर्ग मीटर

गुरुत्वाकर्षण बल, घर्षण बल और अभिकेन्द्रीय बल के साथ-साथ पृथ्वी के घूर्णन का विक्षेपक बल द्रव कणों पर कार्य करता है।

कोणीय वेग  \u003d 2 / 86400 \u003d 0.0000729 rad / s के साथ पृथ्वी के दैनिक घूर्णन के कारण, पृथ्वी के सापेक्ष गति से चलने वाला कोई भी भौतिक बिंदु अतिरिक्त त्वरण () का अनुभव करता है। इसके अनुरूप बल त्वरण को कोरिओलिस बल (F कोरियोल) कहा जाता है, और के बराबर होता है

एफ कोरिओल \u003d एम जी \u003d 2 mvsin। (8.8)

कोरिओलिस बल को उत्तरी गोलार्ध में कण गति की दिशा में एक समकोण पर, दक्षिणी गोलार्ध में - बाईं ओर निर्देशित किया जाता है।

कोरिओलिस बल के कारण अनुप्रस्थ ढलान बराबर होता है

मैं कोरिओल \u003d v sin / 67200, (8.9)

उत्तरी अक्षांश के लिए =45 sin=0.707 I coriol= v/95000, v=1 m/s I कोरियोल = 1.0510 -5 पर। नदी की चौड़ाई B=50 मीटर के साथ, स्तर अंतर H=0.00052 मीटर (0.05 सेमी), जो केन्द्रापसारक बल के कारण ढलान से 100 गुना कम है। कोरिओलिस बल का प्रभाव बड़ी नदियों (वोल्गा, नीपर, येनिसी, ओब, आदि) के लिए सबसे अधिक स्पष्ट है, जिसे कभी रूसी शिक्षाविद, प्रकृतिवादी के। बेयर ने खोजा था। हालांकि, इसके छोटे होने के कारण, हाइड्रोलिक गणना में कोरिओलिस बल को ध्यान में नहीं रखा जाता है।

नदियों में तलछट का संचलन

पानी के साथ तलछट और घुलनशील अशुद्धियाँ नदियों में चली जाती हैं। नदियों में तलछट के प्रवाह के मुख्य स्रोत जलसंभरों की सतह हैं जो कटाव या मिट्टी और मिट्टी के विनाश की प्रक्रिया के अधीन हैं। बहता हुआ पानीऔर बारिश और हिमपात की अवधि के दौरान हवा, और नदी के प्रवाह से नदी के किनारे खुद ही नष्ट हो गए।

वाटरशेड की सतह का क्षरण एक जटिल प्रक्रिया है, जो इसकी सतह पर बहने वाले वर्षा और पिघले पानी की क्षरण क्षमता और वाटरशेड की मिट्टी और मिट्टी के कटाव-विरोधी प्रतिरोध दोनों पर निर्भर करता है। वाटरशेड की सतह का क्षरण (और नदियों में इसके उत्पादों का प्रवाह) आमतौर पर अधिक होता है, बारिश जितनी तेज होती है और बर्फ का पिघलना उतना ही तीव्र होता है, राहत की असमानता जितनी अधिक होती है, मिट्टी उतनी ही ढीली होती है (ढीली मिट्टी सबसे आसानी से नष्ट हो जाती है) ), कम विकसित वनस्पति आवरण, और अधिक जुताई ढलान। नदी चैनलों का क्षरण जितना मजबूत होता है, नदियों में प्रवाह का वेग उतना ही अधिक होता है और तल और किनारों को बनाने वाली मिट्टी कम स्थिर होती है। तलछट का एक हिस्सा व्यापक पहुंच में जलाशयों और नदी के किनारों के घर्षण (लहर विनाश) के दौरान नदी के तल में प्रवेश करता है। नदियों के तल का निर्माण करने वाले तलछट कहलाते हैं तल तलछट,या जलोढ़

सबसे महत्वपूर्ण तलछट विशेषताएं इस प्रकार हैं:

ज्यामितीय आकार,तलछट कणों (डी मिमी) के व्यास के संदर्भ में व्यक्त किया गया;

हाइड्रोलिक आकार,यानी शांत पानी में तलछट कणों के बसने की दर (w, mm/s, mm/min);

कणों का घनत्व(पी एन, किग्रा / एम 3), सबसे आम क्वार्ट्ज रेत 2650 किग्रा / एम 3 के बराबर;

तलछट घनत्व(मृदा घनत्व) (पी पूर्व, किग्रा / एम 3), सूत्र के अनुसार कणों के घनत्व और मिट्टी की सरंध्रता पर निर्भर करता है ­ मड़ई 1000-1500 किग्रा / मी 3);

एकाग्रता(सामग्री) धारा में तलछट की, जिसे सापेक्ष शब्दों में (द्रव्यमान या तलछट की मात्रा का अनुपात या पानी के आयतन का अनुपात), और निरपेक्ष रूप से दोनों में दर्शाया जा सकता है; बाद के मामले में, जल मैलापन (एस, जी / एम 3, किग्रा / एम 3) की अवधारणा का उपयोग किया जाता है, जिसकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है

जहाँ m पानी के नमूने में तलछट का द्रव्यमान है; V पानी के नमूने का आयतन है। गंदलापन का निर्धारण पिटोमीटर से लिए गए पानी के नमूनों को छानकर और फिल्टरों को तौलकर किया जाता है।

तलछट (जल मैलापन) की उच्चतम सांद्रता में बाढ़ व्यवस्था वाली नदियाँ होती हैं और शुष्क जलवायु में बहती हैं और आसानी से नष्ट हो जाती हैं। पृथ्वी पर सबसे अधिक कीचड़ वाली नदियाँ टेरेक, सुलक, कुरा, अमु दरिया, गंगा, हुआंग हे हैं। प्राकृतिक परिस्थितियों में टेरेक, अमु दरिया और हुआंग हे नदियों की औसत वार्षिक मैलापन, उदाहरण के लिए, 1.7 थी; 2.9 और 25.8 किग्रा/एम 3 क्रमशः। उच्च जल के दौरान, पीली नदी की मैलापन 250 किग्रा/घन मीटर तक पहुंच गई! वर्तमान में, इन नदियों की मैलापन काफी कम हो गया है। तुलना के लिए, हम वोल्गा की निचली पहुंच में औसत वार्षिक जल मैलापन पर डेटा प्रस्तुत करते हैं: नदी को विनियमित करने से पहले, यह लगभग 60 ग्राम / मी 3 था, और नियमन के बाद यह घटकर 25-30 ग्राम / मी 3 हो गया।

नदियों में गति की प्रकृति के अनुसार तलछट को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है - भारित और अनिर्णित। मध्यवर्ती प्रकार है नमकीन जमा, नीचे की परत में अचानक हिलना; इस मध्यवर्ती समूह के तलछट को सशर्त रूप से ट्रैक्टेबल के साथ जोड़ा जाता है।

ड्राफ्ट तलछट -ये तलछट हैं जो नदी के प्रवाह में निचली परत में चलती हैं और फिसलने, लुढ़कने या नमकीन होने से चलती हैं। सबसे बड़े तलछट के कण (रेत, बजरी, कंकड़, पत्थर) आकर्षण से नीचे की ओर चलते हैं।

इस प्रकार, नदियों में कर्षण तलछट के संचलन की शुरुआत की कसौटी स्थिति है

(8.11)

जहां यू बॉटम वास्तविक बॉटम करंट वेलोसिटी है।

"प्रारंभिक गति" और गतिमान कणों के आयतन या भार के बीच:

एफ जी ~ डी"~यू 6 बॉटम0। (8.12)

इस सूत्र को एयरी का नियम कहा जाता है, जिसमें कहा गया है कि कर्षण भार का भार वर्तमान वेग की छठी शक्ति के समानुपाती होता है। यह हवादार सूत्र का अनुसरण करता है कि प्रवाह वेग में वृद्धि, उदाहरण के लिए, 2, 3, 4 गुना, तलछट कणों के वजन में क्रमशः 64, 729, 4096 गुना की वृद्धि होती है। यह सिर्फ यह बताता है कि कम प्रवाह दर वाली समतल नदियों पर, प्रवाह केवल नीचे की ओर रेत ले जा सकता है, और पहाड़ी नदियों पर उच्च गति, कंकड़ और यहां तक ​​​​कि विशाल बोल्डर भी। रेत के तल के साथ आगे बढ़ने के लिए, कम से कम 0.10-0.15 m / s के निचले प्रवाह वेग की आवश्यकता होती है, बजरी - कम से कम 0.15-0.5, कंकड़ - 0.5-1.6, बोल्डर - 1.6- 5 m/s। औसत प्रवाह दर और भी अधिक होनी चाहिए।

खींचे गए तलछट नदियों के तल के साथ या तो एक सतत परत में या संचय के रूप में, अर्थात् विवेकपूर्ण रूप से आगे बढ़ सकते हैं। नदियों की गति का दूसरा लक्षण सबसे विशिष्ट है। कर्षण तलछट के संचय को विभिन्न आकारों की निचली लकीरों द्वारा दर्शाया जाता है (चित्र 8.3)। तलछट रिज के ऊपरी ढलान के साथ एक परत में चलती है और रिज के तहखाने में निचली ढलान (इसकी ढलान आराम के कोण के करीब है) को लुढ़कती है। यहां नैनोसन कणों को आगे बढ़ने वाले रिज द्वारा "दफन" किया जा सकता है और रिज को अपनी पूरी लंबाई तक विस्थापित करने के बाद ही फिर से चलना शुरू हो जाएगा।

चित्र 8.3। लगातार दो समय बिंदुओं (1 और 2) पर नदी के तल पर नीचे की लकीरें।

निलंबित तलछट को नदी के प्रवाह की मोटाई में ले जाया जाता है। ऐसे आंदोलन के लिए शर्त है संबंध

यू + जेड  डब्ल्यू, (8.13)

जहां u + z प्रवाह में किसी दिए गए बिंदु पर वर्तमान वेग वेक्टर का ऊपर की ओर लंबवत घटक है; w तलछट कणों का हाइड्रोलिक आकार है।

नदियों में निलंबित तलछटों के संचलन में सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं जल मैलापन s, सूत्र द्वारा निर्धारित (8.10), और निलंबित तलछट की प्रवाह दर:

आर=10 -3 sQ, (8.14)

जहाँ R kg/s में है, s g/m3 में है, Q m3/s में है।

निलंबित तलछट नदी के प्रवाह में असमान रूप से वितरित की जाती हैं: नीचे की परतों में, मैलापन अधिकतम होता है और सतह की ओर घटता है, इसके अलावा, बड़े अंशों के निलंबित तलछट के लिए, ठीक अंशों के तलछट के लिए - अधिक धीरे-धीरे।

जल विज्ञान में जल अपवाह के साथ, तलछट अपवाह का निर्धारण किया जाता है। नदी के तलछट अपवाह में निलंबित और कर्षण तलछट का अपवाह शामिल है, और मुख्य भूमिकाआमतौर पर निलंबित तलछट से संबंधित है। यह माना जाता है कि नदियों के निलंबित तलछट अपवाह का औसतन 5-10% ही कर्षण तलछट के हिस्से पर पड़ता है, और यह हिस्सा, एक नियम के रूप में, नदी के आकार में वृद्धि के साथ घटता है।

निलंबित और कर्षण तलछट दोनों की सीमित कुल प्रवाह दर जिसे एक नदी दी गई परिस्थितियों में ले जा सकती है, प्रवाह की परिवहन क्षमता कहलाती है। सैद्धांतिक और के अनुसार प्रायोगिक अनुसंधान R tr मुख्य रूप से प्रवाह दर और जल प्रवाह पर निर्भर करता है:

(8.15)

कहाँ पे एसटीआर- प्रवाह की परिवहन क्षमता के अनुरूप पानी की मैलापन;

वी- औसत प्रवाह दर;

एचसीपी - औसत गहराई;

वू- तलछट कणों का औसत हाइड्रोलिक आकार।

हमारे देश और विदेश में फॉर्म के कई अलग-अलग फॉर्मूले (8.15) प्रस्तावित किए गए हैं। उसी समय, पानी s tr की मैलापन, प्रवाह की परिवहन क्षमता (यानी, दी गई हाइड्रोलिक स्थितियों के तहत अधिकतम संभव मैलापन) के अनुरूप, अक्सर औसत प्रवाह वेग के एक कार्य के रूप में व्यक्त की जाती है: एस आरपी = ए वी एन, कहाँ पे एऔर एन - पैरामीटर, और एन 2 से 4 में परिवर्तन।

वास्तविक परिस्थितियों में, नदी में वास्तविक तलछट प्रवाह और प्रवाह की परिवहन क्षमता मेल नहीं खा सकती है, जो चैनल विकृतियों का कारण बनती है।

एक नदी के तलछट अपवाह (मुख्य रूप से निलंबित तलछट) की गणना आमतौर पर माप के आधार पर निर्मित जल निर्वहन और निलंबित तलछट निर्वहन आर = एफ (क्यू) के बीच संबंधों से की जाती है। इस संबंध की दो महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं: यह गैर-रैखिक है, जिसमें R, Q की तुलना में तेजी से बढ़ रहा है; लगभग, इस निर्भरता को कभी-कभी एक शक्ति समीकरण के रूप में लिखा जा सकता है:

आर = केक्यू एम, (8.15)

जहां, एन.आई. मक्कावीव के अनुसार, एन = 2  3 .

बहुत बार, R और Q के बीच का संबंध अस्पष्ट (लूप जैसा) होता है। यह समय के साथ नदियों में पानी के निर्वहन और तलछट निर्वहन में परिवर्तन के बीच विसंगति द्वारा समझाया गया है (चित्र 6.18)। नदियों में पानी की अधिकतम मैलापन (और साथ ही अधिकतम तलछट निर्वहन) आमतौर पर अधिकतम पानी के निर्वहन से आगे निकल जाती है, क्योंकि जलग्रहण सतह से सबसे अधिक सक्रिय मिट्टी का क्षरण उच्च पानी या उच्च पानी की अवधि के दौरान होता है।

चावल। 8.4. पानी के निर्वहन और निलंबित तलछट के विशिष्ट ग्राफ (ए) और उनके बीच संबंध (बी): 1 - बाढ़ वृद्धि; 2 - बाढ़ मंदी

संचार ग्राफ का उपयोग करना आर= एफ(क्यू) क्यू के ज्ञात औसत दैनिक मूल्यों से, आर के संबंधित मूल्यों को निर्धारित करना आसान है।

किसी भी अवधि R के लिए औसत तलछट प्रवाह दर ठीक उसी तरह निर्धारित की जाती है जैसे औसत जल प्रवाह दर। तलछट अपवाह की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

डब्ल्यू एन \u003d आरटी, (8.16)

जहां तलछट अपवाह W n, kg; औसतन उपभोग या खपततलछट आर, किग्रा / एस; समय अंतराल टी, एस।

तलछट अपवाह को किलोग्राम में नहीं, बल्कि टन या लाखों टन में प्रस्तुत करना अक्सर अधिक सुविधाजनक होता है। इन मामलों में, सूत्रों का उपयोग किया जाता है

डब्ल्यू एन (टी) \u003d आरटी 10 -3, (8.17)

अगर हम वार्षिक मूल्यों की बात कर रहे हैं, तो लिख लें

डब्ल्यू एन (मिलियन टन) = आर 31.510 -3। (8.18)

तलछट अपवाह मॉड्यूल जलग्रहण क्षेत्र (ए) के 1 किमी 2 से टन में तलछट अपवाह है:

एम एच \u003d डब्ल्यूएन / ए। (8.19)

तलछट अपवाह के वार्षिक मूल्यों के लिए, हम एम एन, टी / किमी 2 प्राप्त करते हैं:

एम एन \u003d आर31.510 3 / एफ। (8.20)

तलछट अपवाह मापांक नदी के प्रवाह की अपक्षयी गतिविधि की विशेषता है (हालांकि, हमें याद रखना चाहिए कि नदी घाटियों में वास्तविक अनाच्छादन अभी वर्णित विधियों द्वारा गणना की गई तलछट अपवाह मापांक से कई गुना अधिक है, क्योंकि तलछट की एक बड़ी मात्रा को धोया जाता है। ढलान नदियों में प्रवेश नहीं करते हैं, लेकिन ढलानों के तल पर, नालियों, घाटियों, छोटी सहायक नदियों के मुहाने पर, बाढ़ के मैदानों पर जमा होते हैं।

निलंबित तलछट अपवाह का मॉड्यूल और नदी के पानी की औसत मैलापन, साथ ही साथ जल अपवाह के मॉड्यूल को क्षेत्र में असमान रूप से वितरित किया जाता है। तो, रूस के यूरोपीय क्षेत्र (टुंड्रा, वन क्षेत्र) के उत्तर में यह अक्सर प्रति वर्ष 1-2 टी / किमी 2 से अधिक नहीं होता है, यूरोपीय मैदान के उत्तरी और पश्चिमी भागों में यह 10-20 टन / तक बढ़ जाता है। किमी 2. पूर्व यूएसएसआर के यूरोपीय क्षेत्र के दक्षिण में, यह 50-100 टी / किमी 2 तक पहुंचता है, और काकेशस के कई क्षेत्रों में - प्रति वर्ष 500 टी / किमी 2 भी। दुनिया की कुछ नदियों के घाटियों के लिए, प्राकृतिक अपवाह परिस्थितियों में निलंबित तलछट का अपवाह मॉड्यूल था: वोल्गा के पास - 10.3 टी / किमी 2, डेन्यूब - 63.6, टेरेक - 350, हुआंग - 1590 टी / किमी 2 प्रति वर्ष। गंदगी नदियोंक्षेत्र में अच्छी तरह से वितरित। इसलिए, उदाहरण के लिए, रूस के यूरोपीय भाग के उत्तर में नदियों की औसत वार्षिक मैलापन बहुत कम है - 10-50 ग्राम / मी 3, ओका, नीपर, डॉन के घाटियों में 150-500 ग्राम / मी तक बढ़ जाती है 3, उत्तरी काकेशस में कभी-कभी 1000 ग्राम / मी 3 से अधिक हो जाता है।

विश्व की सभी नदियों के कुल वार्षिक तलछट अपवाह से (15700 .) मिलियन टन), प्राकृतिक परिस्थितियों में सबसे बड़ा हिस्सा अमेज़ॅन (1200 मिलियन टन), हुआंग हे (1185 मिलियन टन), ब्रह्मपुत्र के साथ गंगा (1060 मिलियन टन), यांग्त्ज़ी (471 मिलियन टन), मिसिसिपी पर पड़ता है। (400 मिलियन टन) (चित्र देखें। तालिका 6.1)। ग्रह पर सबसे अधिक मैला नदियों में हुआंग हे (औसत वार्षिक जल मैलापन 25 किग्रा / मी 3 से अधिक है, और अधिकतम 10 गुना अधिक है), सिंधु, गंगा, यांग्त्ज़ी, अमु दरिया, द टेरेक।

पिछले पैराग्राफ में, तरल और गैसों के संतुलन के नियमों पर विचार किया गया था। अब उनके आंदोलन से जुड़ी कुछ घटनाओं पर विचार करें।

द्रव की गति कहलाती है बहे, और गतिमान द्रव के कणों का समुच्चय एक प्रवाह है। किसी तरल पदार्थ की गति का वर्णन करते समय, अंतरिक्ष में किसी दिए गए बिंदु से द्रव के कण गुजरने की गति निर्धारित की जाती है।

यदि गतिमान द्रव से भरे अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर समय के साथ गति में परिवर्तन नहीं होता है, तो ऐसी गति को स्थिर अवस्था कहा जाता है, या अचल. एक स्थिर प्रवाह में, कोई द्रव कण अंतरिक्ष में दिए गए बिंदु से समान वेग से गुजरता है। हम एक आदर्श असंपीड्य द्रव के केवल स्थिर प्रवाह पर विचार करेंगे। आदर्शवह द्रव कहलाता है जिसमें कोई घर्षण बल नहीं होता है।

जैसा कि आप जानते हैं, पास्कल के नियम के अनुसार, एक बर्तन में एक स्थिर तरल, बिना किसी परिवर्तन के तरल के सभी बिंदुओं पर बाहरी दबाव स्थानांतरित करता है। लेकिन जब कोई द्रव बिना घर्षण के चर अनुप्रस्थ काट के पाइप से बहता है, तो दबाव in विभिन्न स्थानोंपाइप समान नहीं हैं। एक पाइप में दबाव वितरण का अनुमान लगाना संभव है जिसके माध्यम से चित्रा 1 में योजनाबद्ध रूप से दिखाए गए इंस्टॉलेशन का उपयोग करके एक तरल बहता है। पाइप के साथ लंबवत खुले मैनोमीटर ट्यूबों को मिलाया जाता है। यदि पाइप में तरल दबाव में है, तो मैनोमेट्रिक ट्यूब में तरल एक निश्चित ऊंचाई तक बढ़ जाता है, जो पाइप में दिए गए बिंदु पर दबाव पर निर्भर करता है। अनुभव से पता चलता है कि पाइप के संकीर्ण स्थानों में तरल स्तंभ की ऊंचाई चौड़े वाले की तुलना में कम होती है। इसका मतलब है कि इन बाधाओं में दबाव कम है। यह क्या समझाता है?

मान लीजिए कि एक असंपीड्य द्रव एक चर अनुप्रस्थ काट वाले क्षैतिज पाइप से बहता है (चित्र 1)। आइए मानसिक रूप से पाइप में कई वर्गों का चयन करें, जिनके क्षेत्रों को और द्वारा दर्शाया जाएगा। पाइप के किसी भी क्रॉस सेक्शन के माध्यम से एक स्थिर प्रवाह में, समान समय अंतराल में समान मात्रा में द्रव को स्थानांतरित किया जाता है।

चलो धारा के माध्यम से द्रव वेग हो, खंड के माध्यम से द्रव वेग हो। समय के साथ, इन वर्गों से बहने वाले तरल पदार्थों की मात्रा बराबर होगी:

चूंकि द्रव असम्पीडित है, तब . इसलिए, एक असंपीड्य द्रव के लिए। इस संबंध को निरंतरता समीकरण कहा जाता है।

इस समीकरण से, अर्थात्। किन्हीं दो खंडों में द्रव वेग वर्गों के क्षेत्रों के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं। इसका मतलब यह है कि पाइप के चौड़े हिस्से से संकरे हिस्से में जाने पर तरल कण तेज हो जाते हैं। नतीजतन, पाइप के चौड़े हिस्से में तरल की तरफ से पाइप के संकरे हिस्से में प्रवेश करने वाले तरल पर एक निश्चित बल कार्य करता है। ऐसा बल केवल दाब अंतर के कारण उत्पन्न हो सकता है विभिन्न भागतरल पदार्थ। चूंकि बल पाइप के संकीर्ण हिस्से की ओर निर्देशित होता है, इसलिए पाइप के चौड़े हिस्से में दबाव संकीर्ण हिस्से की तुलना में अधिक होना चाहिए। निरंतरता समीकरण को ध्यान में रखते हुए, हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं: एक स्थिर द्रव प्रवाह में, उन जगहों पर दबाव कम होता है जहां प्रवाह वेग अधिक होता है, और इसके विपरीत, यह उन जगहों पर अधिक होता है जहां प्रवाह वेग कम होता है।

डी. बर्नौली पहले इस निष्कर्ष पर पहुंचे, इसलिए यह कानूनबुलाया बर्नौली का नियम.

एक गतिमान द्रव के प्रवाह के लिए ऊर्जा के संरक्षण के नियम का अनुप्रयोग हमें बर्नौली के नियम को व्यक्त करने वाला एक समीकरण प्राप्त करने की अनुमति देता है (हम व्युत्पत्ति के बिना देते हैं)

- एक क्षैतिज ट्यूब के लिए बर्नौली का समीकरण.

यहाँ, और स्थिर दबाव हैं और द्रव का घनत्व है। स्थैतिक दबाव तरल के एक हिस्से के दूसरे हिस्से पर दबाव के बल के अनुपात के बराबर होता है, जब उनके सापेक्ष आंदोलन की गति शून्य होती है। इस तरह के दबाव को प्रवाह के साथ चलने वाले मैनोमीटर द्वारा मापा जाएगा। एक निश्चित मोनोमीटर ट्यूब जिसमें एक छिद्र ऊपर की ओर है, दबाव को मापेगा

नदी का ढाल। किसी भी नदी की सबसे बड़ी विशेषता यह होती है कि जल का स्रोत से मुहाने तक निरंतर प्रवाहित होता रहता है, जिसे कहते हैं बहे।प्रवाह का कारण चैनल का झुकाव है, जिसके साथ, गुरुत्वाकर्षण बल का पालन करते हुए, पानी अधिक या कम गति से चलता है। गति के लिए, यह सीधे चैनल के ढलान पर निर्भर करता है। चैनल का ढलान इन बिंदुओं के बीच स्थित खंड की लंबाई के दो बिंदुओं की ऊंचाई के अंतर के अनुपात से निर्धारित होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि वोल्गा के स्रोत से कलिनिन 448 . तक किमी,और वोल्गा और कलिन के स्रोत और नॉम के बीच की ऊंचाई का अंतर 74.6 . है एम,तब औसत ढलानइस खंड में वोल्गा 74.6 . है एम, 448 . से विभाजित किमी,यानी 0.00017। इसका मतलब है कि इस खंड में वोल्गा की लंबाई के प्रत्येक किलोमीटर के लिए, गिरावट 17 . है से। मी।

नदी की अनुदैर्ध्य रूपरेखा। आइए हम क्षैतिज रेखा के साथ-साथ नदी के विभिन्न खंडों की लंबाई, और ऊर्ध्वाधर रेखाओं के साथ, इन खंडों की ऊँचाइयों को चित्रित करें। ऊर्ध्वाधरों के सिरों को एक रेखा से जोड़ने पर, हमें नदी की अनुदैर्ध्य रूपरेखा का चित्र प्राप्त होता है (चित्र 112)। यदि आप विवरणों पर अधिक ध्यान नहीं देते हैं, तो अधिकांश नदियों के अनुदैर्ध्य प्रोफाइल को गिरने वाले, थोड़ा अवतल वक्र के रूप में सरल बनाया जा सकता है, जिसका ढलान स्रोत से मुंह तक उत्तरोत्तर घटता जाता है।

नदी के अनुदैर्ध्य प्रोफाइल का ढलान नदी के विभिन्न वर्गों के लिए समान नहीं है। इसलिए, उदाहरण के लिए, वोल्गा के ऊपरी भाग के लिए, जैसा कि हम पहले ही देख चुके हैं, यह 0.00017 है, गोर्की और काम 0.00005 के मुहाने के बीच स्थित खंड के लिए, और स्टेलिनग्राद से अस्त्रखान तक के खंड के लिए - 0.00002।

नीपर के पास लगभग समान, जहां ऊपरी खंड (स्मोलेंस्क से ओरशा तक) में ढलान 0.00011 है, और निचले खंड में (काखोवका से खेरसॉन तक) 0.00001 है। उस खंड में जहां रैपिड्स स्थित हैं (लॉट्समन्स्काया कमेंका से निकोपोल तक), नदी के अनुदैर्ध्य प्रोफ़ाइल का औसत ढलान 0.00042 है, यानी, स्मोलेंस्क और ओरशा के बीच की तुलना में लगभग चार गुना अधिक है।

दिए गए उदाहरणों से पता चलता है कि विभिन्न नदियों की अनुदैर्ध्य रूपरेखा समान नहीं है। उत्तरार्द्ध समझ में आता है: नदी की अनुदैर्ध्य प्रोफ़ाइल राहत, भूवैज्ञानिक संरचना और क्षेत्र की कई अन्य भौगोलिक विशेषताओं को दर्शाती है।

उदाहरण के लिए, नदी के अनुदैर्ध्य प्रोफाइल पर "कदम" पर विचार करें। येनिसी। यहां हम पश्चिमी सायन के चौराहे के क्षेत्र में बड़े ढलानों के खंड देखते हैं, फिर पूर्वी सायन और अंत में, येनिसी रिज के उत्तरी सिरे पर (चित्र। 112)। नदी के अनुदैर्ध्य प्रोफ़ाइल की चरणबद्ध प्रकृति। येनिसी इंगित करता है कि इन पहाड़ों के क्षेत्रों में उत्थान अपेक्षाकृत हाल ही में हुआ (भूवैज्ञानिक रूप से), और नदी को अभी तक अपने चैनल के अनुदैर्ध्य वक्र को समतल करने का समय नहीं मिला है। नदी द्वारा काटे गए ब्यूरिंस्की पहाड़ों के बारे में भी यही कहा जाना चाहिए। कामदेव।

अब तक, हम पूरी नदी के अनुदैर्ध्य प्रोफाइल के बारे में बात कर रहे हैं। लेकिन नदियों का अध्ययन करते समय, कभी-कभी किसी दिए गए स्थान पर नदी के ढलान को निर्धारित करना आवश्यक होता है छोटा क्षेत्र. यह ढलान सीधे समतल करके निर्धारित किया जाता है।

नदी का क्रॉस प्रोफाइल। नदी की अनुप्रस्थ रूपरेखा में, हम दो भागों में भेद करते हैं: नदी घाटी की अनुप्रस्थ रूपरेखा और नदी की अनुप्रस्थ रूपरेखा। हमें पहले से ही नदी घाटी के अनुप्रस्थ रूपरेखा का अंदाजा है। यह इलाके के पारंपरिक सर्वेक्षण के परिणामस्वरूप प्राप्त किया जाता है। नदी की रूपरेखा के बारे में एक विचार प्राप्त करने के लिए, या, अधिक सटीक रूप से, नदी चैनल, नदी की गहराई का मापन करना आवश्यक है।

माप मैन्युअल रूप से या यंत्रवत् रूप से किए जाते हैं। हाथ से नापने के लिए, बस्टिंग या हैंड लॉट का उपयोग किया जाता है। चखना लचीला और से बना एक पोल है टिकाऊ लकड़ी(स्प्रूस, राख, हेज़ेल) गोल खंडव्यास 4-5 से। मी,लंबाई 4 से 7 . तक एम।

चखने के निचले सिरे को लोहे से समाप्त किया जाता है (लोहा विभाजन को रोकता है और अपने वजन के साथ मदद करता है)। बस्टिंग को सफेद रंग से रंगा गया है और मीटर के दसवें हिस्से में चिह्नित किया गया है। शून्य विभाजन बस्टिंग के निचले सिरे से मेल खाता है। डिवाइस की सभी सादगी के साथ, बस्टिंग सटीक परिणाम देता है।

गहराई माप भी एक मैनुअल लॉट के साथ किए जाते हैं। नदी के प्रवाह के साथ, लॉट एक निश्चित कोण से ऊर्ध्वाधर से विचलित हो जाता है, जिससे उचित सुधार करना आवश्यक हो जाता है।

छोटी नदियों पर ध्वनियाँ आमतौर पर पुलों से बनाई जाती हैं। 200-300 . तक पहुँचने वाली नदियों पर एमचौड़ाई, 1.5 . से अधिक नहीं की प्रवाह दर पर एमप्रति सेकंड, माप एक नदी के किनारे से दूसरे तक फैली केबल के साथ एक नाव से किया जा सकता है। रस्सी तना हुआ होना चाहिए। 100 . से अधिक की नदी की चौड़ाई के साथ एमकेबल को सहारा देने के लिए नदी के बीच में एक नाव को लंगर डालना आवश्यक है।

500 मीटर से अधिक की चौड़ाई वाली नदियों पर, साउंडिंग लाइन अग्रणी द्वारा निर्धारित की जाती है दोनों किनारों पर लगाए गए संकेत, और ध्वनि बिंदु तट से गोनियोमेट्रिक उपकरणों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। संरेखण के साथ ध्वनि की संख्या तल की प्रकृति पर निर्भर करती है। यदि नीचे की स्थलाकृति तेजी से बदलती है, तो अधिक ध्वनियाँ होनी चाहिए; यदि तल एक समान है, तो कम होना चाहिए। यह स्पष्ट है कि जितनी अधिक माप होगी, नदी की रूपरेखा उतनी ही सटीक होगी।

नदी की रूपरेखा बनाने के लिए एक क्षैतिज रेखा खींची जाती है, जिस पर पैमाने के अनुसार माप बिन्दु अंकित किए जाते हैं। प्रत्येक मद से एक लंब रेखा खींची जाती है, जिस पर माप से प्राप्त गहराई को भी एक पैमाने पर प्लॉट किया जाता है। ऊर्ध्वाधर के निचले सिरों को जोड़कर, हमें एक प्रोफ़ाइल मिलती है। इस तथ्य के कारण कि चौड़ाई की तुलना में नदियों की गहराई बहुत छोटी है, प्रोफ़ाइल खींचते समय, ऊर्ध्वाधर पैमाने को क्षैतिज से बड़ा लिया जाता है। इसलिए, प्रोफ़ाइल विकृत (अतिरंजित) है, लेकिन अधिक दृश्य है।

नदी तल की रूपरेखा को देखते हुए, हम नदी के मुक्त क्षेत्र (या जल खंड का क्षेत्रफल) की गणना कर सकते हैं (एफएम 2 ), नदी की चौड़ाई (बी), नदी की गीली परिधि की लंबाई ( आरएम),सबसे बड़ी गहराई (एचमैक्सएम ), नदी की औसत गहराई ( एच सीपीएम) और नदी के हाइड्रोलिक त्रिज्या।

नदी का एक जीवित क्रॉस सेक्शन पानी से भरी नदी के क्रॉस सेक्शन को कहा जाता है। माप के परिणामस्वरूप प्राप्त चैनल की रूपरेखा, बस नदी के रहने वाले खंड का एक विचार देती है। नदी के रहने वाले खंड के क्षेत्र की गणना ज्यादातर विश्लेषणात्मक रूप से की जाती है (कम अक्सर यह एक प्लेनमीटर का उपयोग करके ड्राइंग से निर्धारित होता है)। खुले क्षेत्र की गणना करने के लिए ( एफएम 2) नदी के अनुप्रस्थ प्रोफ़ाइल का एक चित्र लें, जिस पर ऊर्ध्वाधर जीवित खंड के क्षेत्र को ट्रेपेज़ॉइड की एक श्रृंखला में विभाजित करते हैं, और तटीय खंड त्रिकोण की तरह दिखते हैं। प्रत्येक व्यक्तिगत आकृति का क्षेत्रफल ज्यामिति से हमें ज्ञात सूत्रों द्वारा निर्धारित किया जाता है, और फिर इन सभी क्षेत्रों का योग लिया जाता है।

नदी की चौड़ाई नदी की सतह को निरूपित करने वाली शीर्ष क्षैतिज रेखा की लंबाई से निर्धारित होती है।

गीला परिमाप - यह नदी के किनारे से दूसरे किनारे तक प्रोफ़ाइल पर नदी के नीचे की रेखा की लंबाई है। इसकी गणना नदी के जीवित भाग के चित्र में नीचे की रेखा के सभी खंडों की लंबाई जोड़कर की जाती है।

हाइड्रोलिक त्रिज्या गीले परिधि की लंबाई से विभाजित खुले क्षेत्र का भागफल है ( आर= एफ/ आर एम)।

औसत गहराई जीवित वर्ग के क्षेत्रफल का भागफल है

नदी की चौड़ाई तक नदियाँ ( एच बुध = एफ/ बीएम)।

तराई की नदियों के लिए, हाइड्रोलिक त्रिज्या आमतौर पर औसत गहराई के बहुत करीब होती है ( आर≈ एच सीपी).

सबसे बड़ी गहराई माप के अनुसार बहाल।

नदी का स्तर। नदी की चौड़ाई और गहराई, खुला क्षेत्र और हमारे द्वारा दी गई अन्य मात्राएँ तभी अपरिवर्तित रह सकती हैं जब नदी का स्तर अपरिवर्तित रहे। दरअसल, ऐसा कभी नहीं होता, क्योंकि नदी का स्तर हर समय बदलता रहता है। इससे यह बिल्कुल स्पष्ट है कि नदी के अध्ययन में नदी के स्तर में उतार-चढ़ाव को मापना सबसे महत्वपूर्ण कार्य है।

गेजिंग स्टेशन के लिए, एक सीधे चैनल के साथ नदी के उपयुक्त खंड का चयन किया जाता है, जिसका क्रॉस सेक्शन शोल या द्वीपों से जटिल नहीं होता है। नदी के स्तर में उतार-चढ़ाव का अवलोकन आमतौर पर किया जाता है फुटस्टॉकफुटस्टॉक एक पोल या रेल है, जो किनारे के पास स्थापित मीटर और सेंटीमीटर में विभाजित है। फुटस्टॉक शून्य (यदि संभव हो) को किसी दिए गए स्थान पर नदी का सबसे निचला क्षितिज माना जाता है। एक बार चुना गया शून्य बाद के सभी अवलोकनों के लिए स्थिर रहता है। फुटस्टॉक का शून्य स्थायी रूप से बंधा हुआ है रैपर .

स्तर में उतार-चढ़ाव आमतौर पर दिन में दो बार (8 और 20 घंटे में) देखे जाते हैं। कुछ पदों पर सेल्फ-रिकॉर्डिंग लिम्निग्राफ लगाए जाते हैं, जो वक्र के रूप में एक निरंतर रिकॉर्ड देते हैं।

फुट स्टॉक के अवलोकन से प्राप्त आंकड़ों के आधार पर, स्तरों में उतार-चढ़ाव का एक ग्राफ एक या किसी अन्य अवधि के लिए तैयार किया जाता है: एक मौसम के लिए, एक वर्ष के लिए, कई वर्षों के लिए।

नदियों की गति। हम पहले ही कह चुके हैं कि नदी के प्रवाह की गति सीधे चैनल के ढलान पर निर्भर करती है। हालाँकि, यह निर्भरता उतनी सरल नहीं है जितनी पहली नज़र में लग सकती है।

जो कोई भी नदी से थोड़ा भी परिचित है वह जानता है कि तट के पास धारा की गति बीच की तुलना में बहुत कम है। यह नाविकों के लिए विशेष रूप से अच्छी तरह से जाना जाता है। जब भी नाविक को नदी के ऊपर जाना होता है, वह किनारे पर रहता है; जब उसे जल्दी से नीचे जाने की जरूरत होती है, तो वह नदी के बीच में रहता है।

नदियों और कृत्रिम धाराओं (एक नियमित गर्त के आकार का चैनल) में किए गए अधिक सटीक अवलोकनों से पता चला है कि नीचे और चैनल की दीवारों के खिलाफ घर्षण के परिणामस्वरूप, चैनल से सटे पानी की परत सबसे कम गति से चलती है। अगली परत में पहले से ही उच्च गति है, क्योंकि यह चैनल (जो गतिहीन है) के संपर्क में नहीं है, बल्कि धीरे-धीरे चलने वाली पहली परत के साथ है। तीसरी परत की गति और भी अधिक है, और इसी तरह। अंत में, सबसे अधिक गति चैनल के नीचे और दीवारों से सबसे दूर धारा के हिस्से में पाई जाती है। यदि हम प्रवाह के क्रॉस सेक्शन को लेते हैं और समान प्रवाह वेग वाले स्थानों को रेखाओं (आइसोटैच) से जोड़ते हैं, तो हमें एक आरेख मिलेगा जो स्पष्ट रूप से विभिन्न गति की परतों के स्थान को दर्शाता है (चित्र 113)। प्रवाह की यह अजीबोगरीब स्तरित गति, जिसमें चैनल के नीचे और दीवारों से मध्य भाग तक गति लगातार बढ़ती जाती है, कहलाती है लामिनालामिना गति की विशिष्ट विशेषताओं को संक्षेप में निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है:

1) प्रवाह के सभी कणों की गति की एक स्थिर दिशा होती है;

2) दीवार के पास (नीचे के पास) वेग हमेशा शून्य के बराबर होता है, और दीवारों से दूरी के साथ यह धीरे-धीरे प्रवाह के बीच की ओर बढ़ता है।

हालांकि, हमें यह कहना होगा कि नदियों में जहां चैनल का आकार, दिशा और चरित्र कृत्रिम प्रवाह के नियमित गर्त के आकार के चैनल से बहुत अलग है, वहां नियमित लामिना आंदोलन लगभग कभी नहीं देखा जाता है। चैनल में पहले से ही केवल एक मोड़ के साथ, केन्द्रापसारक बलों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप, परतों की पूरी प्रणाली अचानक अवतल बैंक की ओर बढ़ जाती है, जो बदले में कई अन्य का कारण बनती है

आंदोलनों। नीचे और चैनल के किनारों के साथ प्रोट्रूशियंस की उपस्थिति में, एड़ी की हरकतें, काउंटरकरंट्स और अन्य बहुत मजबूत विचलन उत्पन्न होते हैं, जो तस्वीर को और अधिक जटिल बनाते हैं। पानी की गति में विशेष रूप से मजबूत परिवर्तन नदी में उथले स्थानों में होते हैं, जहाँ करंट पंखे के आकार के जेट में टूट जाता है।

चैनल के आकार और दिशा के अलावा, वर्तमान की गति में वृद्धि का बहुत प्रभाव पड़ता है। कृत्रिम प्रवाह में भी लामिना गति (दाएं चैनल के साथ) प्रवाह वेग में वृद्धि के साथ नाटकीय रूप से बदलती है। तेजी से चलने वाले प्रवाह में, अनुदैर्ध्य पेचदार जेट दिखाई देते हैं, छोटे भंवर आंदोलनों और एक प्रकार की धड़कन के साथ। यह सब आंदोलन की प्रकृति को बहुत जटिल करता है। इस प्रकार, नदियों में, लामिना की गति के बजाय, एक अधिक जटिल गति सबसे अधिक बार देखी जाती है, जिसे कहा जाता है उपद्रवी. (फ्लो चैनल के निर्माण की शर्तों पर विचार करते समय हम बाद में अशांत गतियों की प्रकृति पर ध्यान देंगे।)

जो कुछ कहा गया है, उससे यह स्पष्ट है कि नदी के वेग का अध्ययन एक जटिल मामला है। इसलिए, सैद्धांतिक गणना के बजाय, एक को अधिक बार प्रत्यक्ष माप का सहारा लेना पड़ता है।

प्रवाह वेग का मापन। सबसे सरल और सबसे सुलभ रास्ताप्रवाह वेग माप का उपयोग कर एक माप है तैरता है।एक दूसरे से एक निश्चित दूरी पर नदी के किनारे स्थित दो बिंदुओं को पार करने में (घड़ी के साथ) तैरने में लगने वाले समय को देखकर, हम हमेशा वांछित गति की गणना कर सकते हैं। यह गति आमतौर पर मीटर प्रति सेकंड में व्यक्त की जाती है।

हमारे द्वारा बताई गई विधि से पानी की केवल सबसे ऊपरी परत की गति निर्धारित करना संभव हो जाता है। पानी की गहरी परतों की गति निर्धारित करने के लिए दो बोतलों का उपयोग किया जाता है (चित्र 114)। इस मामले में, शीर्ष बोतल दोनों बोतलों के बीच औसत गति देती है। सतह पर जल प्रवाह की औसत गति (पहली विधि) को जानकर, हम वांछित गहराई पर गति की गणना आसानी से कर सकते हैं। यदि एक वी 1 सतह पर गति होगी, वी 2 - औसत गति, ए वी वांछित गति है, तो वी 2 =( वी 1 + वी)/2 , जहां से वांछित गति वी = 2 वी 2 - वी 1 .

एक विशेष उपकरण के साथ मापने पर अतुलनीय रूप से अधिक सटीक परिणाम प्राप्त होते हैं टर्नटेबल्सटर्नटेबल्स कई प्रकार के होते हैं, लेकिन उनके उपकरण का सिद्धांत समान होता है और इस प्रकार है। अंत में एक ब्लेड प्रोपेलर के साथ एक क्षैतिज अक्ष को पीछे के छोर पर एक स्टीयरिंग पेन के साथ एक फ्रेम में गतिमान रूप से तय किया गया है (चित्र 115)। उपकरण, पानी में उतारा गया, पतवार का पालन करते हुए, करंट के ठीक विपरीत उठता है,

और ब्लेड वाला प्रोपेलर क्षैतिज अक्ष के साथ घूमना शुरू कर देता है। अक्ष में एक अंतहीन पेंच होता है जिसे काउंटर से जोड़ा जा सकता है। घड़ी को देखते हुए, पर्यवेक्षक काउंटर चालू करता है, जो क्रांतियों की संख्या गिनना शुरू कर देता है। एक निश्चित अवधि के बाद, काउंटर बंद हो जाता है, और पर्यवेक्षक क्रांतियों की संख्या से प्रवाह दर निर्धारित करता है।

इन विधियों के अलावा, वे विशेष बोतलों, डायनेमोमीटर से माप का भी उपयोग करते हैं, और अंत में, रासायनिक माध्यम सेभूजल प्रवाह दरों के अध्ययन से हमें ज्ञात होता है। बाथोमीटर का उदाहरण प्रो. वी. जी. ग्लुश्कोवा,जो एक रबर का गुब्बारा है, जिसका उद्घाटन प्रवाह की ओर है। पानी की मात्रा जो प्रति यूनिट समय में गुब्बारे में प्रवेश करती है, प्रवाह दर निर्धारित करना संभव बनाती है। डायनामोमीटर दबाव के बल को निर्धारित करते हैं। दबाव का बल आपको गति की गणना करने की अनुमति देता है।

जब नदी के क्रॉस सेक्शन (जीवित खंड) में वेगों के वितरण का विस्तृत विचार प्राप्त करना आवश्यक हो, तो निम्नानुसार आगे बढ़ें:

1. नदी का एक अनुप्रस्थ प्रोफ़ाइल खींचा जाता है, और सुविधा के लिए, ऊर्ध्वाधर पैमाने को क्षैतिज से 10 गुना बड़ा लिया जाता है।

2. ऊर्ध्वाधर रेखाएं उन बिंदुओं पर खींची जाती हैं जहां विभिन्न गहराई पर वर्तमान वेगों को मापा जाता था।

3. प्रत्येक ऊर्ध्वाधर पर, संबंधित गहराई को पैमाने पर चिह्नित किया जाता है और संबंधित गति को इंगित किया जाता है।

समान वेग वाले बिंदुओं को जोड़कर, हम वक्रों (आइसोटोक्स) की एक प्रणाली प्राप्त करते हैं, जो नदी के किसी दिए गए जीवित खंड में वेगों के वितरण का एक दृश्य प्रतिनिधित्व देता है।

औसत गति। कई हाइड्रोलॉजिकल गणनाओं के लिए, नदी के रहने वाले हिस्से में पानी की औसत प्रवाह दर पर डेटा होना आवश्यक है। लेकिन औसत जल वेग का निर्धारण करना एक कठिन कार्य है।

हम पहले ही कह चुके हैं कि एक धारा में पानी की गति न केवल जटिल है, बल्कि समय (स्पंदन) में भी असमान है। हालांकि, टिप्पणियों की एक श्रृंखला के आधार पर, हमारे पास हमेशा नदी के प्रवाह क्षेत्र में किसी भी बिंदु के लिए औसत प्रवाह वेग की गणना करने का अवसर होता है। बिंदु पर औसत गति का मान होने पर, हम ग्राफ पर लिए गए ऊर्ध्वाधर के साथ गति के वितरण को चित्रित कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, प्रत्येक बिंदु की गहराई को लंबवत (ऊपर से नीचे तक), और प्रवाह वेग क्षैतिज रूप से (बाएं से दाएं) प्लॉट किया जाता है। हमने जो वर्टिकल लिया है, उसके अन्य बिंदुओं के साथ भी हम ऐसा ही करते हैं। क्षैतिज रेखाओं (वेगों को दर्शाते हुए) के सिरों को जोड़कर, हमें एक ऐसा चित्र मिलता है जो हमारे द्वारा लिए गए ऊर्ध्वाधर की विभिन्न गहराई पर धाराओं के वेगों का स्पष्ट विचार देता है। इस ड्राइंग को स्पीड चार्ट या स्पीड होडोग्राफ कहा जाता है।

कई टिप्पणियों के अनुसार, यह पता चला है कि ऊर्ध्वाधर के साथ प्रवाह वेगों के वितरण की पूरी तस्वीर प्राप्त करने के लिए, निम्नलिखित पांच बिंदुओं पर वेगों को निर्धारित करने के लिए पर्याप्त है: 1) सतह पर, 2) 0.2 सेएच, 3) 0.6 . सेएच, 4) 0.8 . सेएचऔर 5) सबसे नीचे, गिनती एच - सतह से नीचे तक ऊर्ध्वाधर गहराई।

वेगों का होडोग्राफ किसी दिए गए ऊर्ध्वाधर पर सतह से धारा के तल तक वेगों में परिवर्तन का एक स्पष्ट विचार देता है। धारा के तल पर सबसे कम वेग मुख्यतः घर्षण के कारण होता है। तल का खुरदरापन जितना अधिक होगा, वर्तमान वेगों में कमी उतनी ही तेज होगी। पर सर्दियों का समयजब नदी की सतह बर्फ से ढक जाती है, तो बर्फ की सतह पर घर्षण भी उत्पन्न होता है, जो प्रवाह की गति को भी प्रभावित करता है।

वेग होडोग्राफ हमें किसी दिए गए ऊर्ध्वाधर के साथ नदी के औसत वेग की गणना करने की अनुमति देता है।

ऊर्ध्वाधर प्रवाह खंड के साथ औसत प्रवाह वेग सूत्र द्वारा निर्धारित करना सबसे आसान है:

जहां वेग होडोग्राफ का क्षेत्र है, और एच इस क्षेत्र की ऊंचाई है। दूसरे शब्दों में, ऊर्ध्वाधर प्रवाह क्रॉस सेक्शन के साथ औसत प्रवाह वेग निर्धारित करने के लिए, वेग होडोग्राफ के क्षेत्र को इसकी ऊंचाई से विभाजित किया जाना चाहिए।

वेग होडोग्राफ का क्षेत्र या तो एक प्लानमीटर का उपयोग करके या विश्लेषणात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है (यानी, इसे तोड़कर) साधारण आंकड़ेत्रिकोण और समलम्बाकार)।

औसत प्रवाह दर विभिन्न तरीकों से निर्धारित की जाती है। सबसे आसान तरीका अधिकतम गति को गुणा करना है (वीमैक्स) खुरदरापन गुणांक पर (पी). पहाड़ी नदियों के लिए खुरदरापन गुणांक लगभग 0.55 माना जा सकता है, नदियों के लिए बजरी के साथ एक चैनल के साथ, 0.65, असमान रेतीले या मिट्टी के बिस्तर वाली नदियों के लिए, 0.85।

प्रवाह के जीवित खंड के औसत प्रवाह वेग को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए, विभिन्न सूत्रों का उपयोग किया जाता है। चेज़ी फॉर्मूला सबसे आम है।

कहाँ पे वी - औसत प्रवाह वेग, आर - हाइड्रोलिक त्रिज्या, जे- सतह प्रवाह ढलान और साथ में- गति कारक। लेकिन यहाँ वेग गुणांक का निर्धारण महत्वपूर्ण कठिनाइयाँ प्रस्तुत करता है।

गति गुणांक विभिन्न अनुभवजन्य सूत्रों द्वारा निर्धारित किया जाता है (अर्थात, अध्ययन और विश्लेषण के आधार पर प्राप्त किया जाता है) एक लंबी संख्याअवलोकन)। सबसे सरल सूत्र है:

कहाँ पे पी- खुरदरापन गुणांक, ए आर - हाइड्रोलिक त्रिज्या हमारे लिए पहले से ही परिचित है।

उपभोग। पानी की मात्रा एम,नदी के किसी दिए गए सजीव भाग से प्रति सेकंड बहने वाली धारा कहलाती है नदी का बहाव(इस मद के लिए)। सैद्धांतिक रूप से खपत (ए)गणना करने में आसान: क्षेत्रफल के बराबरनदी का जीवित खंड ( एफ), औसत प्रवाह वेग से गुणा किया जाता है ( वी), अर्थात। ए= एफवी. इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि नदी के रहने वाले खंड का क्षेत्रफल 150 . है मी 2,और गति 3 एम / एस, फिरखपत 450 . होगी एम 3प्रति सेकंड। प्रवाह दर की गणना करते समय, एक घन मीटर प्रति यूनिट पानी लिया जाता है, और एक सेकंड प्रति यूनिट समय लिया जाता है।

हम पहले ही कह चुके हैं कि सैद्धांतिक रूप से एक या दूसरे बिंदु के लिए नदी के प्रवाह की गणना करना मुश्किल नहीं है। इस कार्य को व्यवहार में करना कहीं अधिक कठिन है। आइए हम सबसे सरल सैद्धांतिक पर ध्यान दें और व्यावहारिक तरीकेसबसे अधिक बार नदियों के अध्ययन में उपयोग किया जाता है।

वहां कई हैं विभिन्न तरीकेनदियों में जल प्रवाह का निर्धारण। लेकिन उन सभी को चार समूहों में विभाजित किया जा सकता है: वॉल्यूमेट्रिक विधि, मिश्रण विधि, हाइड्रोलिक और हाइड्रोमेट्रिक।

वॉल्यूमेट्रिक विधि 5 से 10 लीटर की प्रवाह दर के साथ सबसे छोटी नदियों (झरनों और धाराओं) के प्रवाह को निर्धारित करने के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है (0,005- 0,01 एम 3)प्रति सेकंड। इसका सार इस तथ्य में निहित है कि धारा बांध दी जाती है और पानी गटर में चला जाता है। गटर के नीचे एक बाल्टी या टैंक रखा जाता है (धारा के आकार के आधार पर)। पोत की मात्रा को सटीक रूप से मापा जाना चाहिए। बर्तन के भरने का समय सेकंड में मापा जाता है। बर्तन के आयतन (मीटर में) को बर्तन को भरने में लगने वाले समय (सेकंड में) के रूप में विभाजित करने का भागफल। बार और वांछित मूल्य देता है। वॉल्यूमेट्रिक विधि सबसे सटीक परिणाम देती है।

मिश्रण विधि इस तथ्य पर आधारित है कि नदी में एक निश्चित बिंदु पर किसी प्रकार के नमक या पेंट का घोल धारा में डाला जाता है। किसी अन्य निचले प्रवाह बिंदु में नमक या पेंट की सामग्री का निर्धारण, जल प्रवाह की गणना की जाती है (सबसे सरल सूत्र

कहाँ पे क्यू - नमकीन की खपत, k 1 - रिलीज होने पर नमक के घोल की सांद्रता, 2 . तकडाउनस्ट्रीम बिंदु में नमक के घोल की सांद्रता है)। यह विधि तूफानी पहाड़ी नदियों के लिए सर्वश्रेष्ठ में से एक है।

हाइड्रोलिक विधि विभिन्न के उपयोग के आधार पर हाइड्रोलिक सूत्रजब पानी प्राकृतिक चैनलों और कृत्रिम बांधों दोनों से बहता है।

हम स्पिलवे विधि का सबसे सरल उदाहरण देते हैं। एक बांध बनाया जा रहा है, जिसके शीर्ष पर एक पतली दीवार (लकड़ी, कंक्रीट से बनी) है। आधार के सटीक परिभाषित आयामों के साथ, एक आयत के रूप में एक मेड़ को दीवार में काटा जाता है। पानी मेड़ के माध्यम से बहता है, और प्रवाह दर की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

(टी - मेड़ गुणांक, बी - मेड़ दहलीज चौड़ाई, एच- स्पिलवे के किनारे पर दबाव, जी -गुरुत्वाकर्षण का त्वरण), स्पिलवे की मदद से प्रवाह दर को 0.0005 से 10 तक मापना संभव है एम 3 / सेकंड।यह विशेष रूप से हाइड्रोलिक प्रयोगशालाओं में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

हाइड्रोमेट्रिक विधि खुले क्षेत्र की माप और प्रवाह वेग पर आधारित है। यह सबसे आम है। गणना सूत्र के अनुसार की जाती है, जैसा कि हमने पहले ही कहा है।

शोरबा। नदी के किसी दिए गए जीवित खंड से प्रति सेकंड बहने वाले पानी की मात्रा को हम प्रवाह कहते हैं। नदी के किसी दिए गए जीवित खंड से लंबी अवधि में बहने वाले पानी की मात्रा कहलाती है नाली।अपवाह की मात्रा की गणना एक दिन, एक महीने, एक मौसम, एक वर्ष और यहां तक ​​कि कई वर्षों के लिए की जा सकती है। अक्सर, प्रवाह की गणना ऋतुओं के लिए की जाती है, क्योंकि अधिकांश नदियों के लिए मौसमी परिवर्तन विशेष रूप से मजबूत और विशिष्ट होते हैं। भूगोल में बहुत महत्व वार्षिक प्रवाह के मूल्य हैं और, विशेष रूप से, औसत वार्षिक प्रवाह का मूल्य (लंबी अवधि के डेटा से गणना की गई प्रवाह)। औसत वार्षिक प्रवाह नदी के औसत प्रवाह की गणना करना संभव बनाता है। यदि लागत में व्यक्त की जाती है घन मीटरप्रति सेकंड, वार्षिक प्रवाह (बहुत बड़ी संख्या से बचने के लिए) घन किलोमीटर में व्यक्त किया जाता है।

प्रवाह के बारे में जानकारी होने पर, हम एक या किसी अन्य अवधि के लिए प्रवाह पर डेटा भी प्राप्त कर सकते हैं (प्रवाह दर को ली गई समय अवधि के सेकंड की संख्या से गुणा करके)। प्रवाह की मात्रा इस मामले मेंमात्रा में व्यक्त किया। बड़ी नदियों का प्रवाह आमतौर पर घन किलोमीटर में व्यक्त किया जाता है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, वोल्गा का औसत वार्षिक प्रवाह 270 . है किमी 3,निप्रो 52 किमी 3,ओबी 400 किमी 3,येनिसी 548 किमी 3,ऐमज़ॉन 3787 किमी, 3आदि।

नदियों को चिह्नित करते समय, हमारे द्वारा ली गई नदी के बेसिन के क्षेत्र पर गिरने वाली वर्षा की मात्रा के लिए अपवाह के परिमाण का अनुपात बहुत महत्वपूर्ण है। वर्षा की मात्रा, जैसा कि हम जानते हैं, मिलीमीटर में पानी की परत की मोटाई द्वारा व्यक्त की जाती है। इसलिए, अपवाह की तुलना वर्षा की मात्रा से करने के लिए, अपवाह को भी मिलीमीटर में पानी की परत की मोटाई से व्यक्त करना आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, एक निश्चित अवधि के लिए अपवाह की मात्रा, वॉल्यूमेट्रिक उपायों में व्यक्त की जाती है, अवलोकन बिंदु के ऊपर स्थित नदी बेसिन के पूरे क्षेत्र में एक समान परत में वितरित की जाती है। यह मान, जिसे नाली की ऊंचाई (ए) कहा जाता है, की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

लेकिन नाले की ऊंचाई मिलीमीटर में व्यक्त की जाती है, क्यू - खर्च, टी- समय की अवधि, 10 3 का उपयोग मीटर को मिलीमीटर में और 10 6 को वर्ग किलोमीटर को वर्ग मीटर में बदलने के लिए किया जाता है।

अपवाह की मात्रा और वर्षा की मात्रा के अनुपात को कहा जाता है अपवाह गुणांक।यदि अपवाह गुणांक को अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है ए,और वर्षा की मात्रा, मिलीमीटर में व्यक्त, - एच, तब

अपवाह गुणांक, किसी भी अनुपात की तरह, एक अमूर्त मात्रा है। इसे प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। तो, उदाहरण के लिए, r. नेवा ए=374 मिमी, एच= 532 मिमी; इस तरह, ए= 0.7, या 70%। इस मामले में, अपवाह गुणांक p. नेवा हमें यह कहने की अनुमति देता है कि नदी के बेसिन में गिरने वाली वर्षा की कुल मात्रा में से। नेवा, 70% समुद्र में बहता है, और 30% वाष्पित हो जाता है। हम नदी पर एक पूरी तरह से अलग तस्वीर देखते हैं। नील यहां ए = 35 मिमी, एच =826 मिमी;इसलिए ए = 4%। इसका मतलब यह है कि नील बेसिन में सभी वर्षा का 96% वाष्पित हो जाता है और केवल 4% समुद्र तक पहुँचता है। पहले से दिए गए उदाहरणों से, यह स्पष्ट है कि भूगोलवेत्ताओं के लिए अपवाह गुणांक का कितना बड़ा मूल्य है।

आइए हम एक उदाहरण के रूप में यूएसएसआर के यूरोपीय भाग की कुछ नदियों के लिए वर्षा और अपवाह का औसत मूल्य दें।

हमारे द्वारा दिए गए उदाहरणों में, वर्षा की मात्रा, अपवाह मान और, परिणामस्वरूप, अपवाह गुणांक की गणना दीर्घकालिक डेटा के आधार पर वार्षिक औसत के रूप में की जाती है। यह बिना कहे चला जाता है कि अपवाह गुणांक किसी भी अवधि के लिए प्राप्त किया जा सकता है: दिन, महीना, मौसम, आदि।

कुछ मामलों में, प्रवाह को लीटर प्रति सेकंड प्रति 1 . की संख्या के रूप में व्यक्त किया जाता है किमी 2पूल एरिया। इस प्रवाह दर को कहा जाता है नाली मॉड्यूल।

औसत दीर्घकालीन अपवाह के मान को आइसोलिन्स की सहायता से मानचित्र पर रखा जा सकता है। ऐसे मानचित्र पर, सिंक को सिंक की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है। यह एक विचार देता है कि हमारे संघ के क्षेत्र के समतल भागों में औसत वार्षिक अपवाह का एक आंचलिक चरित्र है, जिसमें अपवाह का परिमाण उत्तर की ओर घट रहा है। ऐसे मानचित्र से कोई भी देख सकता है कि अपवाह के लिए कितनी बड़ी राहत है।

नदी पोषण। नदी में भोजन के तीन मुख्य प्रकार हैं: सतही जल भक्षण, भूजल भक्षण और मिश्रित आहार।

सतही जल आपूर्ति को वर्षा, बर्फ और हिमनदों में विभाजित किया जा सकता है। रेन फीडिंग उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों की नदियों, अधिकांश मानसून क्षेत्रों, साथ ही कई क्षेत्रों की विशेषता है पश्चिमी यूरोपहल्की जलवायु के साथ। हिम पोषण उन देशों के लिए विशिष्ट है जहां ठंड की अवधि के दौरान बहुत अधिक बर्फ जमा होती है। इसमें यूएसएसआर के क्षेत्र की अधिकांश नदियाँ शामिल हैं। पर वसंत का समयउन्हें शक्तिशाली बाढ़ की विशेषता है। उच्च पर्वतीय देशों के हिमपात को अलग करना विशेष रूप से आवश्यक है, जो देर से वसंत में और देर से पानी की सबसे बड़ी मात्रा प्रदान करते हैं। गर्मी का समय. यह खाना, जिसे माउंटेन-स्नो फूड कहा जाता है, ग्लेशियल फूड के करीब है। हिमनद, पहाड़ की बर्फ की तरह, मुख्य रूप से गर्मियों में पानी प्रदान करते हैं।

भूजल को दो तरह से खिलाया जाता है। पहला तरीका नदियों को गहरे जलभृतों द्वारा खिलाना है जो नदी के तल में निकल जाते हैं (या, जैसा कि वे कहते हैं, बाहर निकल गए)। यह सभी मौसमों के लिए काफी टिकाऊ भोजन है। दूसरा तरीका नदी से सीधे जुड़े जलोढ़ स्तर को भूजल की आपूर्ति है। उच्च खड़े पानी की अवधि के दौरान, जलोढ़ पानी से संतृप्त होता है, और पानी की गिरावट के बाद, यह धीरे-धीरे अपने भंडार को नदी में वापस कर देता है। यह आहार कम टिकाऊ है।

नदियाँ जो अपना पोषण या तो सतही जल या भूजल से प्राप्त करती हैं, दुर्लभ हैं। मिश्रित भोजन वाली नदियाँ बहुत अधिक सामान्य हैं। वर्ष की कुछ अवधियों (वसंत, ग्रीष्म, शुरुआती शरद ऋतु) में, सतही जल उनके लिए प्रमुख होते हैं, अन्य अवधियों में (सर्दियों में या सूखे की अवधि के दौरान) भूजल पोषण केवल एक ही हो जाता है।

हम संघनन जल द्वारा पोषित नदियों का भी उल्लेख कर सकते हैं, जो सतही और भूमिगत दोनों हो सकती हैं। पर्वतीय क्षेत्रों में ऐसी नदियाँ अधिक आम हैं, जहाँ चोटियों और ढलानों पर बोल्डर और पत्थरों का संचय ध्यान देने योग्य मात्रा में नमी को संघनित करता है। ये जल अपवाह में वृद्धि को प्रभावित कर सकते हैं।

वर्ष के अलग-अलग समय पर नदियों की भोजन की स्थिति। सर्दी में दर्दहमारी अधिकांश नदियों को विशेष रूप से भूजल द्वारा पोषित किया जाता है। यह भोजन काफी समान है, इसलिए हमारी अधिकांश नदियों के लिए सर्दियों के अपवाह को सबसे समान माना जा सकता है, जो सर्दियों की शुरुआत से वसंत तक बहुत कम होता है।

वसंत ऋतु में, अपवाह की प्रकृति और, सामान्य तौर पर, नदियों का पूरा शासन नाटकीय रूप से बदल जाता है। सर्दियों के दौरान बर्फ के रूप में जमा हुई वर्षा जल्दी पिघल जाती है, और बड़ी मात्रा में पिघला हुआ पानी नदियों में मिल जाता है। नतीजतन, एक वसंत बाढ़ प्राप्त होती है, जो नदी बेसिन की भौगोलिक परिस्थितियों के आधार पर कम या ज्यादा लंबे समय तक चलती है। हम थोड़ी देर बाद वसंत बाढ़ की प्रकृति के बारे में बात करेंगे। इस मामले में, हम केवल एक तथ्य पर ध्यान देते हैं: वसंत ऋतु में, जमीन की आपूर्ति में बड़ी मात्रा में वसंत पिघला हुआ बर्फ का पानी जोड़ा जाता है, जो कई बार अपवाह को बढ़ाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, काम के लिए, वसंत के समय में औसत निर्वहन अधिक होता है सर्दियों की खपत 12 और यहां तक ​​कि 15 बार, Oka के लिए 15-20 बार; कुछ वर्षों में वसंत में निप्रॉपेट्रोस के पास नीपर का प्रवाह सर्दियों के प्रवाह से 50 गुना अधिक हो जाता है, छोटी नदियों में अंतर और भी अधिक महत्वपूर्ण होता है।

गर्मियों में, नदियाँ (हमारे अक्षांशों में) एक ओर, भूजल द्वारा, और दूसरी ओर, वर्षा जल के सीधे अपवाह द्वारा पोषित होती हैं। एकेड की टिप्पणियों के अनुसार। ओपोकोवाऊपरी नीपर के बेसिन में, गर्मी के महीनों के दौरान वर्षा जल का यह सीधा प्रवाह 10% तक पहुंच जाता है। पर्वतीय क्षेत्रों में, जहां अपवाह की स्थिति अधिक अनुकूल होती है, यह प्रतिशत काफी बढ़ जाता है। लेकिन यह उन क्षेत्रों में विशेष रूप से बड़े मूल्य तक पहुंचता है जो कि पर्माफ्रॉस्ट के व्यापक वितरण की विशेषता है। यहां हर बारिश के बाद नदियों का जलस्तर तेजी से बढ़ता है।

पर पतझड़ का वक्तजैसे-जैसे तापमान घटता है, वाष्पीकरण और वाष्पोत्सर्जन धीरे-धीरे कम होता जाता है और सतही अपवाह (वर्षा जल अपवाह) बढ़ता है। नतीजतन, शरद ऋतु में, अपवाह, आम तौर पर बोलना, उस क्षण तक बढ़ जाता है जब तरल वर्षा (बारिश) को ठोस वर्षा (बर्फ) से बदल दिया जाता है। इस प्रकार, शरद ऋतु में, जैसे

हमारे पास मिट्टी और बारिश का पोषण है, और बारिश धीरे-धीरे कम हो जाती है और सर्दियों की शुरुआत तक पूरी तरह से बंद हो जाती है।

हमारे अक्षांशों में सामान्य नदियों के भोजन का यही क्रम है। ऊँचे-ऊँचे पर्वतीय देशों में ग्रीष्म ऋतु में पर्वतीय हिम तथा हिमनदों का पिघला हुआ जल मिला दिया जाता है।

रेगिस्तानी और शुष्क स्टेपी क्षेत्रों में, पहाड़ की बर्फ और बर्फ का पिघला हुआ पानी एक प्रमुख भूमिका निभाता है (अमु-दरिया, सीर-दरिया, आदि)।

नदियों में जल स्तर में उतार-चढ़ाव। हमने अभी साल के अलग-अलग समय में नदियों की भोजन की स्थिति के बारे में बात की है, और इस संबंध में हमने देखा कि वर्ष के अलग-अलग समय में प्रवाह कैसे बदलता है। इन परिवर्तनों को नदियों में जल स्तर में उतार-चढ़ाव के वक्र द्वारा सबसे स्पष्ट रूप से दिखाया गया है। यहां हमारे पास तीन चार्ट हैं। पहला ग्राफ यूएसएसआर के यूरोपीय भाग के वन क्षेत्र में नदियों के स्तर में उतार-चढ़ाव का एक विचार देता है (चित्र 116)। पहले ग्राफ पर (वोल्गा नदी) विशेषता है

लगभग 1/2 महीने की अवधि के साथ तेज और उच्च वृद्धि।

अब दूसरे ग्राफ (चित्र। 117) पर ध्यान दें, जो पूर्वी साइबेरिया के टैगा क्षेत्र की नदियों के लिए विशिष्ट है। वसंत ऋतु में तेज वृद्धि होती है और गर्मियों में वर्षा की एक श्रृंखला होती है और पर्माफ्रॉस्ट की उपस्थिति होती है, जिससे अपवाह की गति बढ़ जाती है। उसी पर्माफ्रॉस्ट की उपस्थिति, जो सर्दियों में ग्राउंड फीडिंग को कम करती है, सर्दियों में विशेष रूप से निम्न जल स्तर की ओर ले जाती है।

तीसरा ग्राफ (चित्र। 118) सुदूर पूर्व के टैगा क्षेत्र में नदी के स्तर के उतार-चढ़ाव को दर्शाता है। यहां परमाफ्रोस्ट के कारण ठंड की अवधि के दौरान बहुत ही निम्न स्तर और गर्म अवधि के दौरान स्तर में लगातार तेज उतार-चढ़ाव होता है। वे वसंत और गर्मियों की शुरुआत में बर्फ के पिघलने और बाद में बारिश के कारण होते हैं। पहाड़ों और पर्माफ्रॉस्ट की उपस्थिति अपवाह को तेज करती है, जिसका स्तर के उतार-चढ़ाव पर विशेष रूप से तेज प्रभाव पड़ता है।

विभिन्न वर्षों में एक ही नदी के स्तर में उतार-चढ़ाव की प्रकृति समान नहीं होती है। यहां हमारे पास p के स्तरों में उतार-चढ़ाव का एक ग्राफ है। विभिन्न वर्षों के लिए काम (चित्र 119)। जैसा कि आप देख सकते हैं, विभिन्न वर्षों में नदी में उतार-चढ़ाव का एक बहुत अलग पैटर्न होता है। सच है, आदर्श से सबसे तेज विचलन के वर्षों को यहां चुना गया है। लेकिन यहां हमारे पास पी के स्तर में उतार-चढ़ाव का दूसरा ग्राफ है। वोल्गा (चित्र। 116)। यहां, सभी उतार-चढ़ाव एक ही प्रकार के होते हैं, लेकिन उतार-चढ़ाव की सीमा और स्पिल की अवधि बहुत भिन्न होती है।

निष्कर्ष रूप में, यह कहा जाना चाहिए कि वैज्ञानिक महत्व के अलावा, नदी के स्तर में उतार-चढ़ाव का अध्ययन भी बहुत व्यावहारिक महत्व का है। ध्वस्त किए गए पुलों, नष्ट किए गए बांधों और तटीय संरचनाओं, बाढ़, और कभी-कभी पूरी तरह से नष्ट और बह गए गांवों ने लंबे समय से लोगों को इन घटनाओं पर ध्यान दिया और उनका अध्ययन किया। यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि प्राचीन काल से नदी के स्तर में उतार-चढ़ाव का अवलोकन किया गया है (मिस्र, मेसोपोटामिया, भारत, चीन, आदि)। नदी नेविगेशन, सड़क निर्माण और विशेष रूप से रेलवे को अधिक सटीक अवलोकन की आवश्यकता थी।

रूस में नदियों के स्तर में उतार-चढ़ाव का अवलोकन, जाहिरा तौर पर, बहुत पहले शुरू हुआ था। क्रॉनिकल्स में, से शुरू होता है XV में, हम अक्सर नदी की बाढ़ की ऊंचाई के संकेत मिलते हैं। मास्को और ओका। मॉस्को नदी के स्तर में उतार-चढ़ाव पर टिप्पणियां पहले से ही प्रतिदिन की जाती थीं। सर्वप्रथम उन्नीसवीं में। सभी नौगम्य नदियों के सभी प्रमुख घाटों पर पहले से ही दैनिक अवलोकन किए गए थे। साल-दर-साल हाइड्रोमेट्रिक स्टेशनों की संख्या लगातार बढ़ रही है। पूर्व-क्रांतिकारी समय में, रूस में हमारे पास एक हजार से अधिक जल-मापने वाले पद थे। लेकिन सोवियत काल में ये स्टेशन एक विशेष विकास पर पहुंचे, जिसे नीचे दी गई तालिका से देखना आसान है।

वसंत बाढ़। वसंत हिमपात की अवधि के दौरान, नदियों में जल स्तर तेजी से बढ़ जाता है, और पानी, आमतौर पर चैनल से बहकर, किनारों से बह जाता है और अक्सर बाढ़ के मैदान में बाढ़ आ जाती है। हमारी अधिकांश नदियों की विशेषता वाली इस घटना को कहा जाता है वसंत बाढ़।

बाढ़ का समय निर्भर करता है वातावरण की परिस्थितियाँभूभाग, और बाढ़ की अवधि की अवधि, इसके अलावा, बेसिन के आकार पर, जिसके कुछ हिस्से विभिन्न जलवायु परिस्थितियों में हो सकते हैं। तो, उदाहरण के लिए, r. नीपर (कीव के पास टिप्पणियों के अनुसार), बाढ़ की अवधि 2.5 से 3 महीने है, जबकि नीपर की सहायक नदियों के लिए - सुला और साइओल - बाढ़ की अवधि केवल 1.5-2 महीने है।

वसंत बाढ़ की ऊंचाई कई कारकों पर निर्भर करती है, लेकिन उनमें से सबसे महत्वपूर्ण हैं: 1) पिघलना की शुरुआत में नदी के बेसिन में बर्फ की मात्रा और 2) वसंत पिघलना की तीव्रता।

नदी बेसिन, पर्माफ्रॉस्ट या पिघली हुई मिट्टी, वसंत वर्षा, आदि में मिट्टी की जल संतृप्ति की डिग्री भी कुछ महत्व रखती है।

यूएसएसआर के यूरोपीय भाग की अधिकांश बड़ी नदियों को पानी में 4 . तक वसंत वृद्धि की विशेषता है एम।हालांकि, अलग-अलग वर्षों में, वसंत बाढ़ की ऊंचाई बहुत मजबूत उतार-चढ़ाव के अधीन होती है। इसलिए, उदाहरण के लिए, गोर्की शहर के पास वोल्गा के लिए, पानी 10-12 . तक बढ़ जाता है एम, 14 . तक उल्यानोवस्क के पास एम;आर के लिए 86 वर्षों के अवलोकन के लिए नीपर (1845 से 1931 तक) 2.1 . से एम 6-7 तक और यहां तक ​​कि 8.53 . तक एम(1931)।

पानी में सबसे अधिक वृद्धि से बाढ़ आती है, जिससे आबादी को बहुत नुकसान होता है। एक उदाहरण 1908 में मास्को में बाढ़ है, जब शहर का एक महत्वपूर्ण हिस्सा और मॉस्को-कुर्स्क रेलवे का ट्रैक दसियों किलोमीटर तक पानी के नीचे था। नदी के पानी में असामान्य रूप से उच्च वृद्धि के परिणामस्वरूप कई वोल्गा शहरों (रायबिंस्क, यारोस्लाव, अस्त्रखान, आदि) ने बहुत मजबूत बाढ़ का अनुभव किया। 1926 के वसंत में वोल्गा

बड़ी साइबेरियन नदियों पर ट्रैफिक जाम के कारण पानी की वृद्धि 15-20 मीटर या उससे अधिक तक पहुँच जाती है। तो, नदी पर येनिसी अंडर 16 एम,और नदी पर लीन (बुलुन में) 24 . तक एम।

बाढ़। समय-समय पर आवर्ती वसंत बाढ़ के अलावा, भारी बारिश या कुछ अन्य कारणों से पानी में अचानक वृद्धि भी होती है। समय-समय पर बार-बार आने वाली वसंत बाढ़ के विपरीत, नदियों में पानी के अचानक बढ़ने को कहा जाता है बाढ़।बाढ़ के विपरीत, बाढ़ वर्ष के किसी भी समय आ सकती है। समतल क्षेत्रों की स्थितियों में, जहाँ नदियों का ढलान बहुत छोटा है, इन बाढ़ों के कारण स्तर 1 में तेज वृद्धि हो सकती है, मुख्यतः बड़ी नदियाँ. पहाड़ी परिस्थितियों में बड़ी नदियों पर भी बाढ़ आती है। हमारे सुदूर पूर्व में विशेष रूप से मजबूत बाढ़ देखी जाती है, जहां, पहाड़ी परिस्थितियों के अलावा, हमारे पास अचानक लंबे समय तक बारिश होती है, जिससे 100 से अधिक बारिश होती है। मिमीवर्षण। यहाँ, ग्रीष्म बाढ़ अक्सर प्रबल, कभी-कभी विनाशकारी बाढ़ का रूप धारण कर लेती है।

यह ज्ञात है कि बाढ़ की ऊंचाई और सामान्य रूप से अपवाह की प्रकृति जंगलों से बहुत प्रभावित होती है। वे मुख्य रूप से धीमी गति से हिमपात प्रदान करते हैं, जो बाढ़ की अवधि को बढ़ाता है और बाढ़ की ऊंचाई को कम करता है। इसके अलावा, वन तल (गिर गए पत्ते, सुई, काई, आदि) वाष्पीकरण से नमी बरकरार रखता है। नतीजतन, जंगल में सतही अपवाह का गुणांक कृषि योग्य भूमि की तुलना में तीन से चार गुना कम है। इसलिए, बाढ़ की ऊंचाई घटकर 50% हो जाती है।

हमारे यूएसएसआर में स्पिल को कम करने और आम तौर पर प्रवाह को विनियमित करने के लिए, सरकार ने संबोधित किया विशेष ध्याननदियों के पोषण क्षेत्रों में वनों के संरक्षण पर। संकल्प (दिनांक 2/सातवीं1936) नदियों के दोनों किनारों पर वनों के संरक्षण का प्रावधान करता है। वहीं, नदियों की ऊपरी पहुंच में 25 . की वन पट्टी किमीचौड़ाई, और निचले हिस्से में 6 किमी . तक पहुँचता है.

हमारे देश में सतही अपवाह को विनियमित करने के उपायों के विकास और फैलाव के खिलाफ आगे की लड़ाई की संभावनाएं असीमित हैं। वन आश्रय पेटियों और जलाशयों का निर्माण विशाल क्षेत्रों में अपवाह को नियंत्रित करता है। नहरों और विशाल जलाशयों के एक विशाल नेटवर्क का निर्माण इच्छा के प्रवाह और समाजवादी समाज के आदमी के सबसे बड़े लाभ को और भी अधिक हद तक अधीन कर देता है।

निचला पानी। उस अवधि के दौरान जब नदी वर्षा जल आपूर्ति के अभाव में भूजल आपूर्ति के कारण लगभग अनन्य रूप से रहती है, नदी का स्तर अपने सबसे निचले स्तर पर होता है। नदी में सबसे कम जल स्तर की इस अवधि को कहा जाता है निचला पानी।कम पानी की शुरुआत को वसंत बाढ़ की मंदी का अंत माना जाता है, और कम पानी का अंत शरद ऋतु के स्तर में वृद्धि की शुरुआत है। इसका अर्थ है कि हमारी अधिकांश नदियों के लिए कम पानी की अवधि या कम पानी की अवधि गर्मी की अवधि से मेल खाती है।

जमी हुई नदियाँ। शीतकाल में शीतोष्ण एवं शीतोष्ण देशों की नदियाँ बर्फ से ढकी रहती हैं। नदियों का जमना आमतौर पर किनारों के पास शुरू होता है, जहां करंट सबसे कमजोर होता है। भविष्य में, पानी की सतह पर क्रिस्टल और बर्फ की सुइयां दिखाई देती हैं, जो बड़ी मात्रा में इकट्ठा होकर तथाकथित "लार्ड" बनाती हैं। जैसे-जैसे पानी और ठंडा होता है, नदी में बर्फ के टुकड़े दिखाई देते हैं, जिसकी संख्या धीरे-धीरे बढ़ती जाती है। कभी-कभी निरंतर शरद ऋतु बर्फ का बहाव कई दिनों तक रहता है, और शांत ठंढे मौसम में नदी बहुत जल्दी "उठ जाती है", विशेष रूप से उन मोड़ों पर जहां बड़ी संख्या में बर्फ जमा होती है। नदी के बर्फ से ढक जाने के बाद, यह भूजल में बदल जाती है, और जल स्तर अक्सर गिर जाता है, और नदी पर बर्फ गिर जाती है।

बर्फ, नीचे से बढ़ने पर, धीरे-धीरे मोटी हो जाती है। बर्फ के आवरण की मोटाई, जलवायु परिस्थितियों के आधार पर, बहुत भिन्न हो सकती है: कुछ सेंटीमीटर से 0.5-1 . तक एम,और कुछ मामलों में (साइबेरिया में) 1.5- तक 2 वर्ग मीटरगिरी हुई बर्फ के पिघलने और जमने से ऊपर से बर्फ मोटी हो सकती है।

बड़ी संख्या में स्रोतों के आउटपुट, से अधिक ला रहे हैं गरम पानी, कुछ मामलों में एक "पॉलीन्या" का निर्माण होता है, अर्थात, एक गैर-ठंड क्षेत्र।

नदी के जमने की प्रक्रिया पानी की ऊपरी परत के ठंडा होने और बर्फ की पतली परत के बनने से शुरू होती है, जिसे के रूप में जाना जाता है मोटा।प्रवाह की अशांत प्रकृति के परिणामस्वरूप, पानी मिलाया जाता है, जिससे पानी का पूरा द्रव्यमान ठंडा हो जाता है। इसी समय, पानी का तापमान 0° से कुछ कम हो सकता है (नेवा नदी पर -0°.04 तक, येनिसी नदी पर -0°.1): सुपरकूल्ड पानी बनाता है अनुकूल परिस्थितियांबर्फ के क्रिस्टल बनाने के लिए, जिसके परिणामस्वरूप तथाकथित गहरी बर्फ।तल पर बनी गहरी बर्फ कहलाती है नीचे की बर्फ।निलंबन में गहरी बर्फ कहलाती है कीचड़कीचड़ निलंबन में हो सकता है, साथ ही सतह पर तैर सकता है।

नीचे की बर्फ, धीरे-धीरे बढ़ रही है, नीचे से अलग हो जाती है और अपने कम घनत्व के कारण सतह पर तैरती है। उसी समय, नीचे की बर्फ, नीचे से टूटकर, मिट्टी के हिस्से (रेत, कंकड़ और यहां तक ​​\u200b\u200bकि पत्थर) को अपने साथ पकड़ लेती है। नीचे की बर्फ जो सतह पर तैरती है उसे आपंक भी कहते हैं।

बर्फ के निर्माण की गुप्त गर्मी जल्दी से भस्म हो जाती है, और नदी का पानी बर्फ के आवरण के बनने तक हर समय सुपरकूल रहता है। लेकिन जैसे ही बर्फ का आवरण बनता है, हवा में गर्मी का नुकसान काफी हद तक रुक जाता है और पानी अब सुपरकूल नहीं होता है। यह स्पष्ट है कि बर्फ के क्रिस्टल का निर्माण (और, फलस्वरूप, गहरी बर्फ) रुक जाता है।

एक महत्वपूर्ण वर्तमान गति के साथ, बर्फ के आवरण का निर्माण बहुत धीमा हो जाता है, जो बदले में भारी मात्रा में गहरी बर्फ का निर्माण करता है। उदाहरण के तौर पर आर. अंगारा। यहाँ कीचड़ है। और। नीचे की बर्फ, चैनल को बंद करना, फॉर्म भीड़।नाले के बंद होने से जल स्तर में तेजी से वृद्धि होती है। बर्फ के आवरण के बनने के बाद गहरी बर्फ बनने की प्रक्रिया तेजी से कम हो जाती है और नदी का स्तर तेजी से कम हो जाता है।

बर्फ के आवरण का निर्माण तटों से शुरू होता है। यहां, कम वर्तमान गति पर, बर्फ बनने (रक्षा करने) की संभावना अधिक होती है। लेकिन इस बर्फ को अक्सर करंट द्वारा दूर ले जाया जाता है और कीचड़ के द्रव्यमान के साथ मिलकर तथाकथित का कारण बनता है शरद ऋतु बर्फ बहाव।पतझड़ बर्फ का बहाव कभी-कभी साथ होता है भीड़,यानी बर्फ के बांधों का निर्माण। रुकावटें (साथ ही रुकावटें) पानी में महत्वपूर्ण वृद्धि का कारण बन सकती हैं। ट्रैफिक जाम आमतौर पर नदी के संकरे हिस्सों में, तीखे मोड़ पर, राइफलों पर, साथ ही कृत्रिम संरचनाओं के पास होता है।

उत्तर की ओर बहने वाली बड़ी नदियों (ओब, येनिसी, लीना) पर, नदियों की निचली पहुंच पहले जम जाती है, जो विशेष रूप से शक्तिशाली जाम के निर्माण में योगदान करती है। कुछ मामलों में बढ़ता जल स्तर सहायक नदियों के निचले हिस्सों में रिवर्स धाराओं की घटना के लिए स्थितियां पैदा कर सकता है।

बर्फ के आवरण के निर्माण के क्षण से, नदी जमने की अवधि में प्रवेश करती है। इस बिंदु से, बर्फ धीरे-धीरे नीचे से बनने लगती है। बर्फ के आवरण की मोटाई, तापमान के अलावा, बर्फ के आवरण से बहुत प्रभावित होती है, जो नदी की सतह को ठंडा होने से बचाती है। औसतन, यूएसएसआर के क्षेत्र में बर्फ की मोटाई तक पहुंच जाती है:

पोलिनियास सर्दियों में नदी के कुछ हिस्सों का जमना नहीं असामान्य नहीं है। इन क्षेत्रों को कहा जाता है पोलिनियासउनके गठन के कारण अलग हैं। अक्सर वे तेज प्रवाह वाले क्षेत्रों में, उस स्थान पर जहां बड़ी संख्या में झरने निकलते हैं, उस स्थान पर जहां कारखाने का पानी निकलता है, आदि में देखा जाता है। कुछ मामलों में, इसी तरह के क्षेत्रों को भी देखा जाता है जब एक नदी एक गहरी झील छोड़ती है। तो, उदाहरण के लिए, आर। झील से बाहर निकलने पर अंगारा। बैकाल 15 किलोमीटर तक नहीं जमता है, और कुछ वर्षों में 30 किलोमीटर तक भी (अंगारा बैकाल के गर्म पानी को "चूसता है", जो थोड़ी देर बाद हिमांक तक ठंडा हो जाता है)।

नदी का उद्घाटन। वसंत के प्रभाव में सूरज की किरणेबर्फ पर बर्फ पिघलने लगती है, जिससे बर्फ की सतह पर पानी के लेंटिकुलर पूल बनने लगते हैं। तटों से नीचे की ओर बहने वाली जलधाराएं बर्फ के पिघलने को तेज करती हैं, विशेष रूप से तटों के पास, जिससे रिम्स का निर्माण होता है।

आमतौर पर, खोलने से पहले, होता है बर्फ की चाल।इस मामले में, बर्फ फिर चलना शुरू करती है, फिर रुक जाती है। आंदोलन का क्षण संरचनाओं (बांधों, बांधों, पुलों के किनारे) के लिए सबसे खतरनाक है। इसलिए, संरचनाओं के पास, बर्फ पहले से टूट जाती है। पानी के शुरुआती उदय से बर्फ टूट जाती है, जो अंततः बर्फ के बहाव की ओर ले जाती है।

वसंत बर्फ का बहाव आमतौर पर शरद ऋतु की तुलना में बहुत अधिक मजबूत होता है, जो कि बहुत अधिक मात्रा में पानी और बर्फ के कारण होता है। वसंत में बर्फ के जाम भी शरद ऋतु की तुलना में अधिक होते हैं। विशेष रूप से बड़े आकारवे उत्तरी नदियों पर पहुँचते हैं, जहाँ ऊपर से नदियों का उद्घाटन शुरू होता है। नदी द्वारा लाई गई बर्फ निचले इलाकों में रहती है जहां बर्फ अभी भी मजबूत है। नतीजतन, शक्तिशाली बर्फ बांध बनते हैं, जो 2-3 घंटे में जल स्तर बढ़ाएंकई मीटर। बांध के बाद के टूटने से बहुत गंभीर विनाश होता है। आइए एक उदाहरण लेते हैं। ओब नदी अप्रैल के अंत में बरनौल के पास और जून की शुरुआत में सालेकहार्ड के पास टूट जाती है। बरनौल के पास बर्फ की मोटाई लगभग 70 . है से। मी,और ओब की निचली पहुंच में लगभग 150 से। मी।इसलिए यहां जाम की घटना आम है। भीड़भाड़ के गठन के साथ (या, जैसा कि वे इसे "जैमिंग" कहते हैं), जल स्तर 1 घंटे में 4-5 बढ़ जाता है। एमऔर बर्फ बांधों की सफलता के बाद जितनी जल्दी घट जाती है। पानी और बर्फ के विशाल प्रवाह बड़े क्षेत्रों में जंगलों को नष्ट कर सकते हैं, किनारों को नष्ट कर सकते हैं, नए चैनल बिछा सकते हैं। भीड़भाड़ सबसे मजबूत संरचनाओं को भी आसानी से नष्ट कर सकती है। इसलिए, संरचनाओं की योजना बनाते समय, संरचनाओं के स्थान को ध्यान में रखना आवश्यक है, खासकर जब से भीड़ आमतौर पर उन्हीं क्षेत्रों में होती है। नदी के बेड़े के ढांचे या शीतकालीन शिविरों की रक्षा के लिए, इन क्षेत्रों में बर्फ आमतौर पर फट जाती है।

ओब पर ट्रैफिक जाम के दौरान पानी की वृद्धि 8-10 मीटर और नदी के निचले इलाकों में पहुंच जाती है। लीना (बुलुन के पास) - 20-24 एम।

जल विज्ञान वर्ष। स्टॉक और अन्य चरित्र लक्षणनदियों का जीवन, जैसा कि हम पहले ही देख चुके हैं, साल के अलग-अलग समय पर अलग-अलग होते हैं। हालाँकि, नदी के जीवन में ऋतुएँ सामान्य कैलेंडर ऋतुओं से मेल नहीं खाती हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, एक नदी के लिए सर्दियों का मौसम उस क्षण से शुरू होता है जब बारिश की आपूर्ति बंद हो जाती है और नदी सर्दियों की जमीन की आपूर्ति के लिए जाती है। यूएसएसआर के क्षेत्र में, यह क्षण अक्टूबर में उत्तरी क्षेत्रों में और दिसंबर में दक्षिणी क्षेत्रों में होता है। इस प्रकार, यूएसएसआर की सभी नदियों के लिए उपयुक्त कोई भी निश्चित रूप से स्थापित क्षण नहीं है। अन्य ऋतुओं के लिए भी यही कहा जाना चाहिए। यह बिना कहे चला जाता है कि नदी के जीवन में वर्ष की शुरुआत, या, जैसा कि वे कहते हैं, जल विज्ञान वर्ष की शुरुआत, कैलेंडर वर्ष (1 जनवरी) की शुरुआत के साथ मेल नहीं खा सकती है। जल विज्ञान वर्ष की शुरुआत उस क्षण को माना जाता है जब नदी विशेष रूप से जमीन को खिलाने के लिए गुजरती है। हमारे राज्यों में से एक के क्षेत्र में विभिन्न स्थानों के लिए, जल विज्ञान वर्ष की शुरुआत समान नहीं हो सकती है। यूएसएसआर की अधिकांश नदियों के लिए, जल विज्ञान वर्ष की शुरुआत 15/ग्यारहवीं15/X . तकद्वितीय.

नदियों का जलवायु वर्गीकरण। पहले से ही जो कहा जा चुका है के विषय मेंविभिन्न मौसमों में नदियों की स्थिति, यह स्पष्ट है कि जलवायु का नदियों पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है। यह पर्याप्त है, उदाहरण के लिए, नदियों की तुलना करने के लिए पूर्वी यूरोप केपश्चिमी और के साथ दक्षिणी यूरोपअंतर नोटिस करने के लिए। हमारी नदियाँ सर्दियों के लिए जम जाती हैं, वसंत में टूट जाती हैं, और वसंत की बाढ़ के दौरान पानी में असाधारण रूप से उच्च वृद्धि होती है। पश्चिमी यूरोप की नदियाँ बहुत कम ही जमती हैं और लगभग कभी वसंत बाढ़ नहीं आती है। दक्षिणी यूरोप की नदियों के लिए, वे बिल्कुल भी नहीं जमती हैं, और सबसे अधिक ऊँचा स्तरपानी सर्दियों में है। हम अन्य जलवायु क्षेत्रों में स्थित अन्य देशों की नदियों के बीच और भी तेज अंतर पाते हैं। यह एशिया के मानसून क्षेत्रों की नदियों, उत्तरी, मध्य और की नदियों को याद करने के लिए पर्याप्त है दक्षिण अफ्रीका, नदियां दक्षिण अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया, आदि। इन सभी को मिलाकर हमारे जलवायु विज्ञानी वोइकोव को नदियों को जलवायु परिस्थितियों के आधार पर वर्गीकृत करने के लिए आधार दिया गया जिसमें वे स्थित हैं। इस वर्गीकरण के अनुसार (थोड़ा बाद में संशोधित), पृथ्वी की सभी नदियों को तीन प्रकारों में विभाजित किया गया है: 1) नदियाँ जो लगभग विशेष रूप से बर्फ और बर्फ के पिघले पानी से पोषित होती हैं, 2) नदियाँ जो केवल वर्षा जल से पोषित होती हैं, और 3 ) नदियाँ जो ऊपर बताए गए दोनों तरीकों से पानी प्राप्त करती हैं।

पहले प्रकार की नदियाँ हैं:

a) बर्फीली चोटियों के साथ ऊंचे पहाड़ों से घिरी रेगिस्तानी नदियाँ। उदाहरण हैं: सीर-दरिया, अमु-दरिया, तारिम, आदि;

b) ध्रुवीय क्षेत्रों की नदियाँ (उत्तरी साइबेरिया और उत्तरी अमेरिका), मुख्य रूप से द्वीपों पर स्थित है।

दूसरे प्रकार की नदियाँ हैं:

क) पश्चिमी यूरोप की नदियों में कमोबेश एक समान वर्षा होती है: सीन, मेन, मोसेले और अन्य;

बी) भूमध्यसागरीय देशों की नदियाँ सर्दियों की बाढ़ के साथ: इटली, स्पेन और अन्य की नदियाँ;

ग) ग्रीष्म बाढ़ के साथ उष्णकटिबंधीय देशों और मानसून क्षेत्रों की नदियाँ: गंगा, सिंधु, नील, कांगो, आदि।

तीसरे प्रकार की नदियाँ, जो पिघले और वर्षा जल दोनों से पोषित होती हैं, में शामिल हैं:

ए) पूर्वी यूरोपीय, या रूसी, मैदानी, पश्चिमी साइबेरिया, उत्तरी अमेरिका और अन्य की नदियाँ एक वसंत बाढ़ के साथ;

ख) ऊँचे पहाड़ों से बहने वाली नदियाँ, वसंत और गर्मियों की बाढ़ के साथ।

अन्य नए वर्गीकरण हैं। उनमें से वर्गीकरण है एम. आई. लवोविच,जिन्होंने एक ही वोइकोव वर्गीकरण को आधार के रूप में लिया, लेकिन स्पष्टीकरण के लिए, न केवल गुणात्मक, बल्कि पोषण के नदी स्रोतों के मात्रात्मक संकेतक और अपवाह के मौसमी वितरण को भी ध्यान में रखा। इसलिए, उदाहरण के लिए, वह वार्षिक प्रवाह का मूल्य लेता है और निर्धारित करता है कि भोजन के इस या उस स्रोत के कारण प्रवाह का कितना प्रतिशत है। यदि किसी स्रोत के अपवाह का मान 80% से अधिक है, तो इस स्रोत को असाधारण महत्व दिया जाता है; यदि अपवाह 50 से 80% तक है, तो यह प्रमुख है; 50% से कम - प्रमुख। नतीजतन, उसे 38 समूह मिलते हैं जल व्यवस्थानदियाँ, जो 12 प्रकारों में संयुक्त हैं। ये प्रकार हैं:

1. अमेजोनियन प्रकार - लगभग विशेष रूप से वर्षा आधारित और शरद ऋतु अपवाह की प्रबलता, अर्थात्, उन महीनों में जिन्हें समशीतोष्ण क्षेत्र (अमेज़ॅन, रियो नीग्रो, ब्लू नाइल, कांगो, आदि) में शरद ऋतु माना जाता है।

2. नाइजीरियाई प्रकार - मुख्य रूप से शरद ऋतु अपवाह (नाइजर, लुआलाबा, नील, आदि) की प्रबलता के साथ बारिश होती है।

3. मेकांग प्रकार - ग्रीष्म अपवाह (मेकांग, मदीरा, मारान्योन, पैराग्वे, पराना, आदि की ऊपरी पहुंच) की प्रबलता के साथ लगभग विशेष रूप से बारिश होती है।

4. अमर्सकी - मुख्य रूप से गर्मियों के अपवाह (अमूर, विटिम, ओलेकमा, याना, आदि की ऊपरी पहुंच) की प्रबलता के साथ वर्षा-आधारित।

5. भूमध्यसागरीय - विशेष रूप से या मुख्य रूप से वर्षा-आधारित और सर्दियों के अपवाह का प्रभुत्व (मोसेल, रुहर, टेम्स, इटली में एग्री, क्रीमिया में अल्मा, आदि)।

6. ओडेरियन - वर्षा भोजन और वसंत अपवाह (पो, टिस्ज़ा, ओडर, मोरवा, एब्रो, ओहियो, आदि) की प्रबलता।

7. वोल्ज़्स्की - मुख्य रूप से वसंत अपवाह (वोल्गा; मिसिसिपी, मॉस्को, डॉन, यूराल, टोबोल, काम, आदि) की प्रबलता के साथ बर्फ से ढका हुआ।

8. युकोन - प्रमुख बर्फ की आपूर्ति और ग्रीष्मकालीन अपवाह का प्रभुत्व (युकोन, कोला, अथाबास्का, कोलोराडो, विलुई, पायसीना, आदि)।

9. नुरिन्स्की - बर्फ पोषण की प्रबलता और लगभग विशेष रूप से वसंत अपवाह (नूरा, इरुस्लान, बुज़ुलुक, बी। उज़ेन, इंगुलेट्स, आदि)।

10. ग्रीनलैंड - विशेष रूप से हिमनद भोजन और गर्मियों में अल्पकालिक अपवाह।

11. कोकेशियान - मुख्य रूप से या मुख्य रूप से हिमनद पोषण और ग्रीष्मकालीन अपवाह (क्यूबन, टेरेक, रोन, इन, आरे, आदि) का प्रभुत्व।

12. ऋण - भूजल से अनन्य या प्रमुख आपूर्ति और पूरे वर्ष प्रवाह का समान वितरण (उत्तरी चिली में आर। लोआ)।

कई नदियाँ, विशेषकर वे जो लंबी और बड़ा क्षेत्रभोजन, विभिन्न समूहों में उनके अलग-अलग भाग हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, कटुन और बिया नदियाँ (जिनके संगम से ओब बनता है) मुख्य रूप से गर्मियों में पानी में वृद्धि के साथ पहाड़ की बर्फ और ग्लेशियरों के पिघले पानी से पोषित होती हैं। टैगा ज़ोन में, ओब की सहायक नदियाँ पिघली हुई बर्फ और वसंत में बाढ़ के साथ बारिश के पानी से भर जाती हैं। ओब की निचली पहुंच में, सहायक नदियाँ शीत क्षेत्र की नदियों से संबंधित हैं। इरतीश नदी का अपने आप में एक जटिल चरित्र है। यह सब, निश्चित रूप से, ध्यान में रखा जाना चाहिए।

- स्रोत-

पोलोविंकिन, ए.ए. सामान्य भूगोल की मूल बातें / ए.ए. पोलोविंकिन।- एम .: आरएसएफएसआर के शिक्षा मंत्रालय के राज्य शैक्षिक और शैक्षणिक प्रकाशन गृह, 1958.- 482 पी।

पोस्ट दृश्य: 55

औसत गहराई वेग नदी की अधिकतम गहराई के लिए होडोग्राफ क्षेत्र का अनुपात है। होडोग्राफ के क्षेत्र की गणना या तो पैलेट से की जा सकती है, या नदी के रहने वाले खंड के क्षेत्र की गणना की जाती है (कार्य 2 देखें)।

टास्क 2

तालिका 8 में दिए गए डेटा का उपयोग करके नदी के रहने वाले हिस्से का क्षेत्रफल निर्धारित करें:

तालिका 8

क्रॉस सेक्शन में नदी की गहराई

नदी के रहने वाले खंड के क्षेत्र की गणना कई प्राथमिक ज्यामितीय आकृतियों (चित्र 9) के योग के रूप में की जाती है।

आंकड़े ए 1 ए 2 बी 1 और ए 5 बी 4 ए 6 त्रिकोण हैं, उनमें से प्रत्येक का क्षेत्रफल आधार और ऊंचाई के आधे उत्पाद के बराबर है। शेष आंकड़े समलम्बाकार हैं। प्रत्येक समलम्ब चतुर्भुज का क्षेत्रफल आधारों और ऊँचाई के आधे योग के गुणनफल के बराबर होता है।

चावल। नौ। अनुप्रस्थ अनुभागनदियों

बिंदु ए 1, ए 2, ए 3, आदि, जिस पर गहराई माप लिया गया था, माप बिंदु कहलाते हैं। वह प्रारंभिक बिंदु जहाँ से माप A 1 किया जाता है, संरेखण की स्थायी शुरुआत कहलाती है।

टास्क 3

नदी में पानी के प्रवाह की गणना करें, यदि यह ज्ञात है कि जीवित खंड का क्षेत्रफल 42.2 मीटर 2 है, नदी में अधिकतम जल वेग 0.5 मीटर / सेकंड है, नदी की औसत गहराई है 4.5 मी.

अधिकतम सतह के अनुसार नदी की औसत गति की गणना सूत्र के अनुसार की जाती है:

,

जहां, वी सीएफ - औसत गति; वी अधिकतम - अधिकतम गति, के - अधिकतम गति के औसत से संक्रमण का गुणांक। गुणांक K तालिका में प्रस्तुत किया गया है। नौ।

तालिका 9

अधिकतम गति से औसत तक संक्रमण के गुणांक के मान

टास्क 4

Chezy सूत्र द्वारा निर्धारित करें (
, कहाँ पे साथ मेंगति अनुपात, आरहाइड्रोलिक त्रिज्या है, मैं- नदी का औसत ढलान), नदी की औसत गति, यदि यह ज्ञात हो कि इस खंड में चैनल का तल रेतीले पदार्थ से बना है, तो द्वीप और शोल हैं। नदी का औसत ढलान 0.000056 है, हाइड्रोलिक त्रिज्या 1.8 मीटर है।

Chezy सूत्र में गति गुणांक C, Bazin सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है
.

खुरदरापन कारक y तालिका 10 से निर्धारित होता है।