Градиент потока
Градиент ручья (или уклон ручья ) — это уклон (или уклон) ручья . Он измеряется соотношением перепада высоты и горизонтального расстояния. [ 1 ] Это безразмерная величина , обычно выражаемая в на метрах футах километр ( м/км) или на милю ( фут/миля); оно также может быть выражено в процентах (%). Среднемировой уклон реки составляет 2,6 м/км или 0,26%; [ 2 ] уклон менее 1% и более 4% считается пологим и крутым соответственно. [ 3 ]
Градиент потока может меняться по течению. Можно определить средний градиент, известный как коэффициент рельефа , который дает средний перепад высот на единицу длины реки. [ 4 ] Расчет представляет собой разницу высот между истоком реки и ее окончанием ( впадением или устьем ), деленную на общую длину реки или ручья.
Гидрология и геология
[ редактировать ]Высокий уклон указывает на крутой склон и быстрый ( т.е. поток воды на большую способность к эрозии); где низкий уклон указывает на более ровное русло реки и медленное течение воды, которая может нести лишь небольшое количество очень мелкого наноса . Реки с высоким уклоном, как правило, имеют крутые узкие V-образные долины и называются молодыми ручьями. Реки с низким уклоном имеют более широкие и менее изрезанные долины , с тенденцией к извилистому течению . Многие реки в некоторой степени предполагают выравнивание уклона реки по мере приближения к конечной точке на уровне моря.
Речная эрозия
[ редактировать ]Поток, текущий по равномерно разрушаемому субстрату, будет иметь тенденцию иметь крутой градиент вблизи своего источника и низкий градиент, близкий к нулю по мере достижения нижнего уровня . Конечно, однородный субстрат в природе встречается редко; твердые слои породы на этом пути могут создать временный базовый уровень, за которым последует высокий уклон или даже водопад , поскольку под твердым слоем встречаются более мягкие материалы.
Человеческие плотины , оледенение , изменения уровня моря и многие другие факторы также могут изменить «нормальный» или естественный рисунок градиента.
Топографическое картографирование
[ редактировать ]На топографических картах водотока градиент можно легко аппроксимировать, если известны масштаб карты и интервалы изолиний. Контурные линии образуют на карте V-образную форму, направленную вверх по течению. Подсчитав количество линий, пересекающих определенный сегмент ручья, умножив его на интервал контура и разделив это количество на длину сегмента ручья, можно получить приближение к градиенту потока.
Поскольку уклон ручья обычно выражается в футах на 1000 футов, затем следует измерить величину подъема сегмента ручья и длину сегмента ручья в футах, а затем умножить футы на фут градиента на 1000. Например, если измерить масштаб в милю по длине ручья и подсчитывает три контурные линии, пересекаемые на карте с десятифутовыми контурами, уклон составляет примерно 5,7 футов на 1000 футов, довольно крутой уклон.
См. также
[ редактировать ]- Типы каналов
- Сброс (гидрология)
- Гидравлический градиент , концепция, используемая для водоносных горизонтов
- Уравнение Мэннинга
- Пороги
- Тальвег
- Виды водопада
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Циммер, Дэвид Уильям; Бахманн, Роджер В. (1976). Исследование влияния канализации ручья и стабилизации берегов на спортивную рыбу в теплой воде в Айове: влияние канализации на большие расстояния на среду обитания и дрейф беспозвоночных в некоторых ручьях Айовы . Отдел совместных исследований рыболовства Айовы, Университет штата Айова.
- ^ Коэн, Сэги; Ван, Тонг; Ислам, Мэриленд Тазмул; Сивицкий, JPM (2018). «Глобальный уклон рек: новый набор геопространственных данных и анализ в глобальном масштабе» . Журнал гидрологии . 563 . Эльзевир Б.В.: 1057–1067. doi : 10.1016/j.jгидроl.2018.06.066 . ISSN 0022-1694 .
- ^ «Классификация уклона вашего потока» . Streamhandbook.org . 20 января 2019 г. Проверено 23 октября 2023 г.
- ^ Шоу, Льюис К. Пенсильванский справочник водотоков, часть II (Бюллетень водных ресурсов № 16) . Подготовлено в сотрудничестве с Министерством внутренней геологической службы США (1-е изд.). Гаррисберг, Пенсильвания: Содружество Пенсильвании, Департамент экологических ресурсов (без ISBN).