Методические указания
к выполнению лабораторной работы по дисциплине
«Гидрология, гидрометрия, гидротехнические сооружения»
для студентов, обучающихся по специальности 270112
Курск 2010
УДК 631.6:626.81 (075.8)
Составитель: В.А. Незнанова
Рецензент
Кандидат технических наук, доцент кафедры
«Водоснабжение и охрана водных ресурсов» Чиков Ю.П.
Определение гидрографических характеристик водных объектов (Текст): методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Гидрология, гидрометрия, гидротехнические сооружения» / Курск. гос. техн. ун-т. сост.: В.А.Незнанова; Курск, 2010. 8с.: ил.2, Библиогр.: с. 8.
Излагаются основные методы определения характеристик речной системы и речного бассейна.
Предназначены для студентов, обучающихся специальности 270112 дневной формы обучения.
Текст печатается в авторской редакции
Подписано в печать Формат 60х84 1/16.
Усл.-печ. л. 0,41. Уч.-изд. л. 0,37 Тираж 50 экз. Заказ. Бесплатно.
Курский государственный технический университет
305040 Курск, ул. 50 лет Октября, 94.
Цель лабораторной работы – получение навыков определения гидрографических характеристик водных объектов различными методами по картографическому материалу.
Определение гидрографических характеристик водных объектов
К гидрографическим характеристикам водных объектов относятся: длина реки, густота речной сети, извилистость, разветвленность, площадь водосбора и ее уклон.
Водным объектом называется сосредоточение вод на поверхности суши, в формах ее рельефа либо в недрах, имеющее границы, объем и черты водного режима.
В качестве водного объекта для лабораторной работы выбраны малые реки, расположенные на территории Курской области.
Методы определения длины реки
Длиной реки называется участок реки между истоком и устьем. Различают длину реки по фарватеру и прямой линии. Длина реки по фарватеру – это длина реки с учетом извилистости. Длина реки по прямой – расстояние между истоком и устьем по прямой линии. Длину реки можно определить с помощью прибора (курвиметр), циркулем, методом ломаной линии или простыми подсобными средствами, например нитью.
1. Определение длины реки с помощью курвиметра
Перед проведением замеров курвиметром, с помощью колесика, устанавливают стрелку измерительной шкалы на ноль. Колесико курвиметра устанавливают в начало участка реки. Поворачивая головку курвиметра, очерчивают все изгибы русла реки. Цена деления курвиметра представляет длину водного объекта в сантиметрах. Действительная длина реки получается умножением результата со шкалы на масштаб карты.
2. Определение длины реки циркулем
Створ циркуля выбирается исходя из извилистости русла реки. Проводится подсчет отложенных отрезков по всей длине. Истинную длину реки в км получают, умножая длину в мм на масштаб карты.
3.Определение длины реки методом ломаной линии
При определении длины реки методом ломаной линии, участок разбивается на небольшие отрезки, близкие по очертанию прямой линии. Каждый отрезок измеряется линейкой. Длина реки является суммой всех прямолинейных отрезков. В этом случае ошибка в определении длины составляет 5-10%. В учебных целях такая погрешность является допустимой.
4. Определение длины реки с помощью нити
Нить укладывается на проложение реки на плане, закрепляется на участках изгибов с помощью иглы. Длина реки определяется умножением длины, измеренной в сантиметрах, на масштаб карты. Подобным методом удобно определять небольшие отрезки реки.
Гидрографические характеристики водных объектов оцениваются линейными характеристиками - коэффициентами извилистости и разветвленности.
Коэффициентом извилистости называется отношение фактической длины русла к расстоянию между истоком и устьем по прямой.
. (1)
Коэффициентом разветвления называется отношение длины русла с учетом разветвления ее рукавов к длине по основному руслу (Рис.1).
l0
Рис.1. Участок реки в месте разветвления
Величина коэффициента разветвления определяется по зависимости 
. (2)
Густотой речной сети (D) называется отношение длины русла реки (с учетом разветвлений) к площади водосбора.
, (3)
где ∑L- длина русла, км; F- площадь водосбора в км2.
Определение размеров водосборной площади
Водосборной площадью называется территория, прилегающая к водному объекту, с которой формируется сток.
Водосборная площадь на карте ограничивается линиями водоразделов. Водосборная площадь может определяться методом палетки, методом простых геометрических фигур и с помощью планиметра.
1. Метод палетки
Размер квадрата палетки зависит от масштаба картографического материала. Для масштаба карт 1:25000 в учебных целях используется палетка с сеткой 0,4 
0,4 см. При этом площадь квадрата в данном масштабе составляет 1га. Размер палетки 10 10 квадратов составляет 100 га.
Определение площади методом палетки проводится в следующей последовательности. На участок водосборной площади накладывается палетка вначале таким образом, чтобы определить количество участков размером 100 га. Далее определяется количество целых квадратов (4 х 4 мм) площадью 1 га. Затем определяется количество неполных квадратов. Общая площадь водосбора (квадраты) равна сумме полных квадратов и неполных, деленное на два. На размер площади участка не влияет, насколько полно заполнен квадрат палетки, подсчитывается лишь их количество (Рис.2).
Рис.2. Определение площади водосбора методом палетки
Например, на рис. 2 количество полных квадратов составляет 9, неполных 8. Общая площадь данного участка 
равна
(4)
2. Метод простых геометрических фигур
Определение площади водосбора методом простых геометрических фигур чаще всего используется для приблизительного определения размера площади и при отсутствии палетки и планиметра. При этом вся водосборная площадь разбивается на простые геометрические фигуры, площадь которых определяется математическими зависимостями. Точность определения площади при этом методе зависит от кривизны границ водосбора; не учтенными оказываются краевые криволинейные участки. Ошибка в определении площади данным методом составляет 15-20 %. Для повышения точности определения площади водосбора часто совмещают 2 метода: метод простых геометрических фигур и метод палетки. При этом площадь криволинейных участков определяется палеткой.
3. Определение площади водосбора планиметром
Определение площади водосбора планиметром начинается с установления масштаба прибора. На листе тетради в клеточку делается квадрат 10х10 см. Планиметр устанавливается с соблюдением правил проведения измерений; не допускается образования между рычагами прибора очень острых и очень тупых углов. При обведении границ участка также не допускается выход линии за пределы красной метки. Выбирают исходную позицию. Снимают отсчет со шкалы прибора до начала обведения квадрата. При возвращении в исходную позицию показание снимается повторно, определяется разница показаний. Если разница показаний не равна 1000, на линейке масштабов делается перемещение нулевой отметки. Замеры повторяются до тех пор, пока разница замеров не будет приблизительно равна 1000. Это означает, что масштаб прибора равен 1:10 (1 см2 площади равен разнице показаний прибора 10).
После определения масштаба прибора приступают к замеру площади водосбора. При очень большой площади водосбора ее разбивают на более мелкие участки, чтобы соблюсти правила работы с прибором. Для получения более точных результатов определение площади водосбора проводят в трехкратной повторности. Разницу показаний планиметра при определении площади водосбора делят на 10 и получают размер площади водосбора в см2. Реальная площадь водосбора получается умножением площади в см2 на масштаб карты (для М 1:25000 1см2 равен 6,25 га).
Результаты определения гидрографических характеристик рек методом ломаной линии, циркулем, с помощью нити и курвиметра и площади водосбора методом палетки, простых геометрических фигур и с помощью планиметра приводятся на копии плана водопользования реки.
Контрольные вопросы
1. Гидрографические характеристики водных объектов.
2. Коэффициенты извилистости и разветвленности водных объектов.
3. Густота речной сети.
4. Методы определения длины реки.
5. Методы определения водосборной площади.
1. Иванов А.Н., Неговская Т.А. Гидрология и регулирование стока. – М., Колос, 1979. -384с.
2. Пашков Н.Н., Долгачёв Ф.М. Гидравлика и основы гидрологии. – М., Энергия. 1977. -49с.