Как взаимосвязаны падение и уклон?

Согласно закону всемирного тяготения все воды в мире текут от высшей точки к низшей.

Движение течения направлено от начала (истока) к устью.  При этом на скорость течения влияет величина уклона и падения реки, а также ее длина.

Чем больше эти коэффициенты, тем выше скорость течения водных потоков.

  • Падение реки – это разница высот между устьем и истоком. Также эту величину можно определить на отдельных водных участках. Этот параметр выражается чаще всего в метрах и вместе с величиной расхода воды позволяет определить потенциальную энергию речных вод.
  • Уклоном считается отношение величины падения реки к ее общей протяженности. Эту величину можно также рассчитать для отдельных водных участков. Коэффициент измеряется чаще всего в промилле, метрах или сантиметрах на один километр, а также в градусах или процентах.



Значения этих коэффициентов у разных рек отличаются и зависят от ландшафта местности, по которой движутся водные потоки. Чем круче рельеф, тем выше будут эти коэффициенты. Вычислить значения этих двух коэффициентов для Волги не составит труда.

Для этого нужно знать три величины:

  • общую протяженность водотока;
  • высоту истока над уровнем моря;
  • высоту устья над уровнем моря.

Каково падение водоема?

У каждого водного потока имеется свой свое начало и конец, при этом разница высоты между истоком и устьем и будет служить коэффициентом падения, который изменяется в метрах.

Стоит помнить, что значения этих показателей у одинаковых по величине водотоков могут быть совершенно разными.

Формула и алгоритм расчета

Для вычисления нам понадобятся значения высот истока и устья над уровнем моря. Эти значения можно посмотреть в специальной литературе, содержащей географические статистические данные.

Также их можно вычислить самостоятельно, воспользовавшись GPS-навигатором, или просто посмотреть в интернете.

Формула для вычисления падения (Р) выглядит следующим образом:

Р=h1-h2, где

  1. h1 – высота истока над уровнем моря (в метрах);
  2. h2 – высота устья над уровнем моря (в метрах).

Сколько составляет?

Чтобы определить этот показатель для Волги, сначала необходимо выяснить, где расположены её исток и устье.

Река берет свое начало из маленького ручейка, расположенного вблизи посёлка Волговерховье (Тверская область).

Эта точка находится в районе Валдайской возвышенности и поднимается на 229 метров над уровнем моря.

Волга впадает в Каспийское море. Именно здесь расположено устье, на высоте — 28 метров ниже уровня мирового океана.

Получается, что величина падения Волги будет равняться суммарному значению этих двух показателей: 229 + 28 = 257 метров.

Это значит, что разница между самой высокой и самой низкой точкой водного потока составляет 257 метров. Это относительно невысокий показатель даже для равнинного ландшафта.

Уклон водоема

Уклоном реки считается отношение между коэффициентом падения к общей протяженности вод. Он показывает среднее значение перепада между высотами за один километр.

Формула и алгоритм расчета

Чаще всего коэффициент уклона измеряется в метрах на километр, реже в промилле, градусах или процентах. Показатели равнинных водных потоков, как правило, невелики и составляют в среднем 0,1-0,15 метров на километр.

Формула для вычисления уклона реки (I) выглядит следующим образом:

I=Р/L, где
  1. Р – высота падения вод;
  2. L – общая протяженность.

Сколько составляет?

Чтобы определить этот коэффициент для Волги, осталось узнать ее общую протяженность. Согласно статистическим данным, протяженность Волги составляет 3530 километров.

Таким образом, величина уклона Волги будет равняться: 257м/3530км = 0,073 м/км. Выраженная в промилле эта величина будет иметь то же значение – 0,073.

Чтобы выразить значение в сантиметрах на километр, нужно перевести 257 метров в сантиметры: 257 м = 25700 см.

Итог: уклон составит: 25700/3530 = 7 см/км.

Это значит, что перепад речных высот составляет примерно 7 сантиметров через каждый пройденный километр.

Заключение

Подводя итог можно отметить, что Волга на всем своем протяжении проходит по равнинной местности. На ее пути не встречаются горы, а, следовательно, водопадов и крутых перепадов высот на ней нет, однако небольшие пороги присутствуют.

На Волге построено несколько гидроэлектростанций, промышленные предприятия и заводы, а также девять водохранилищ, снабжающие водой множество населенных пунктов с общей численностью населения 60 миллионов человек.

При строительстве этих сооружений рассчитывались показатели уклона и падения. Из-за особенностей местного ландшафта они относительно небольшие, но соответствуют средним значениям, характерным для равнинного рельефа с невысокими холмами.