Ketinggian air rendah. Ketinggian air sungai, konsep umum

Setelah mengisi tabel, pastikan untuk menunjukkan penilaian Anda keadaan umum sungai dan kualitas airnya.

Perlu diketahui bahwa untuk memudahkan, tabel dapat dibalik dan nama kolom dapat ditulis bukan dalam baris, melainkan dalam kolom. Kemudian contoh uraiannya akan disusun baris demi baris. Gambar dan isi tabel sesuai keinginan Anda, ingatlah bahwa tabel tersebut harus dapat dimengerti tidak hanya oleh Anda, tetapi juga oleh peneliti lain.

Rezim hidrologi

Jenis sungai, jumlah air di dalamnya, dan kecepatan alirannya berubah secara signifikan sepanjang tahun. Perubahan-perubahan ini terutama terkait dengan perubahan musim, dengan pencairan salju, kekeringan, hujan - mis. faktor alam yang menentukan aliran air yang mengalirkannya ke sungai. Ciri-ciri perubahan keadaan suatu sungai dari waktu ke waktu disebut ciri-cirinya rezim hidrologi. Ketinggian permukaan air dalam sentimeter, yang diukur dari suatu ketinggian konstan yang diterima, disebut tinggi muka air. Dalam siklus hidup tahunan sungai, periode-periode utama berikut biasanya dibedakan (disebut fase rezim hidrologi):

1. banjir;

2. banjir;

3. air rendah.

Banjir adalah saat kadar air sungai tertinggi. Di negara kita bagian Eropa, air tinggi biasanya terjadi selama pencairan salju musim semi, ketika aliran air lelehan dari seluruh daerah tangkapan mengalir ke dasar sungai utama dan anak-anak sungainya. Jumlah air di sungai meningkat dengan sangat cepat, sungai secara harfiah “membengkak” dan dapat meluap dan membanjiri daerah dataran banjir. Banjir memang sering terjadi setiap tahunnya, namun intensitasnya bisa berbeda-beda.

Banjir adalah kenaikan permukaan air sungai secara cepat dan dalam jangka waktu yang relatif singkat. Biasanya terjadi akibat curah hujan, hujan lebat di musim panas dan musim gugur, atau selama pencairan di musim dingin. Banjir biasanya terjadi setiap tahun, namun berbeda dengan banjir, banjir tidak terjadi secara teratur.

Air rendah adalah fase air terendah dari rezim air. Di sungai kami ada dua periode air rendah - musim panas dan musim dingin. Pada waktu itu pengendapan sungai tidak dapat memberikan nutrisi yang cukup, jumlah air di dalamnya berkurang secara signifikan, sungai besar dapat berubah menjadi aliran kecil dan kehidupan di dalamnya didukung terutama oleh sumber makanan bawah tanah - mata air dan mata air.

Aktivitas ekonomi manusia di daerah tangkapan sungai dan tepiannya juga mempengaruhi rezim hidrologi. Drainase rawa, ekstraksi air untuk kebutuhan rumah tangga dan industri, pembuangan limbah Air limbah dan seterusnya. menyebabkan perubahan kadar air sungai. Perhatian khusus harus diberikan pada kasus-kasus ketika air diambil untuk kebutuhan ekonomi dari daerah tangkapan air suatu sungai, dan air digunakan atau dikembalikan ke alam di daerah tangkapan air sungai lain. Hal ini sangat mempengaruhi distribusi air secara alami dan dapat menyebabkan kekeringan di beberapa wilayah dan membanjiri wilayah lainnya.

Tindakan manusia yang tidak dipertimbangkan dengan baik dapat mengganggu proses alami perubahan fase tata air. Ada kasus yang diketahui ketika sungai kecil mengalir di dalamnya pemukiman, banjir tak terduga terjadi akibat pembuangan air limbah yang besar perusahaan industri. Perubahan tersebut mempengaruhi kemampuan sungai

pemurnian diri dan mempengaruhi kualitas air di dalamnya. Oleh karena itu, studi tentang fluktuasi ketinggian air di sungai dan danau menjadi sangat penting secara ilmiah dan praktis.

Pengamatan ketinggian air

Pengorganisasian pemantauan tingkat cukup sederhana dan sesuai dengan kemampuan anak sekolah dan siswa. Data mengenai pengukuran tingkat secara teratur dengan indikasi yang tepat mengenai lokasi lokasi, waktu pengamatan dan pola cuaca merupakan informasi yang berharga, dan semakin besar jumlah pengamatan, semakin berharga informasi tersebut.

Pos pengamatan tingkat negara bagian terdiri dari alat khusus untuk mengukur ketinggian, seperti bilah atau tiang pancang. Bilah dan tiang pancang ini ditambatkan dengan aman untuk menahan gelombang besar dan arus es. Setiap pos memiliki tanda topografi yang tepat (ketinggian di atas permukaan laut), yang memungkinkan untuk membandingkan pembacaan pos yang berbeda satu sama lain dan menilai situasi umum di daerah tangkapan air, cekungan, dll. Jika tidak ada pos pengukur air negara di daerah Anda, di sungai atau danau Anda, Anda dapat mengatur pos pengukur air sementara Anda sendiri. Tentu saja, datanya tidak dapat dibandingkan dengan data observasi dari sistem layanan hidrometeorologi negara, karena memerlukan pengukuran geodesi yang kompleks. Namun, Anda akan dapat melacak perubahan ketinggian air di sungai dari musim ke musim dan dari tahun ke tahun. Pos tersebut juga dapat digunakan sebagai tempat pengambilan sampel untuk pengamatan hidrokimia.

Cara paling mudah untuk memasang tiang pengukur air adalah dengan menggunakan rel permanen yang dipasang pada penyangga jembatan di atas sungai (Gbr. 6b). Penandaan diterapkan pada rel, sebaiknya dengan cat minyak cerah, agar tidak luntur dengan air dan terlihat jelas dari jauh. Reng dipasang pada sisi jembatan yang menghadap ke hilir agar pada saat es hanyut tidak pecah atau terkoyak oleh bongkahan es yang lewat.

Beras. 6. Pembangunan tiang ukur air (a - tiang pancang, b - rak)

Pengukuran ketinggian harus dilakukan dengan ketelitian satu sentimeter. Tanda pengukuran awal dianggap sebagai tanda di bawah level terendah. Ini paling baik dirayakan pada akhir musim panas, selama periode air surut. Ketinggian awal ini disebut titik nol pada grafik dan semua level lainnya diukur melebihi ketinggian tersebut.

Tiang pengukur air terlihat berbeda (Gbr. 6a). Pertama, satu tiang dipasang pada level nol dari grafik (ke-5 pada Gambar 6a). Kemudian diatasnya pada ketinggian tertentu (0,5 m, 1 m) dipasang tiang pancang lainnya dengan menggunakan level. Agar tumpukan tidak membusuk lebih lama, dapat dibakar di atas api atau diolesi beberapa kali dengan minyak sayur dan dibiarkan terendam dalam minyak. Lebih baik lagi, potongan pipa logam ditancapkan ke tanah, dan

perkuat dengan tumpukan kayu. Di ujung atas tumpukan, Anda dapat meletakkan potongan nosel dari piring polietilen bekas. Ternyata indah dan tahan lama, dan yang terpenting, tumpukan tersebut terlihat jelas. Tumpukan tersebut kemudian diberi nomor secara berurutan dari atas ke bawah, dan untuk masing-masing tiang, tingginya relatif terhadap nol pada grafik dicatat. Untuk menentukan ketinggian air, alat pengukur air (bisa menggunakan penggaris sederhana) diletakkan di atas tumpukan yang dicelupkan ke dalam air yang paling dekat dengan pantai, dan tanda ketinggian air dicatat. Ketinggian air yang diukur di atas tumpukan ditambahkan ke tinggi relatif tumpukan dan diperoleh tanda ketinggian air. Misalnya tiang pancang no 4 berada pada ketinggian 100 cm di atas titik nol grafik dan tersembunyi di bawah air sejauh 12 cm, maka tinggi muka air berada pada H = 100 + 12 = 112 cm.

Pengamatan ketinggian air di posko hidrologi biasanya dilakukan dua kali sehari yaitu pada pukul 8 dan 20, namun Anda dapat membatasi diri hanya satu kali pengamatan pada pagi hari. Jika Anda tidak mempunyai kesempatan untuk mengukur ketinggian air secara tepat pada saat ini, tidak masalah, ukurlah bila Anda bisa, asal jangan lupa mencantumkan waktu dan tanggal pengamatan. Jika Anda mungkin melakukan pembacaan selama beberapa hari, cobalah melakukannya pada waktu yang sama.

Data yang diterima dicatat dalam jurnal dalam bentuk tabel 5. Pada saat banjir, ketika air sungai naik sangat cepat, pengamatan lebih sering dilakukan - setiap 3-6 jam. Hal yang sama berlaku untuk periode hujan deras dan banjir di sungai.

Tabel 5. Hasil pengamatan tinggi muka air sungai

Nama sungai................................................

Lokasi postingan..................

Waktu (jam, menit)

Ketinggian air di atas nol pada grafik H, cm

Perubahan level ± jam, cm*

NAMA LENGKAP. pengamat

* perubahan level dibandingkan observasi sebelumnya.

Berdasarkan data yang diperoleh, dapat dibuat grafik fluktuasi tinggi muka air selama periode pengamatan. Maka akan lebih mudah bagi orang yang berminat untuk menavigasi hasil Anda, dan selain itu, grafik lebih jelas daripada angka.

Mengukur kedalaman dan lebar sungai

Untuk mengetahui kedalaman sungai dan ciri topografi dasar sungai, dilakukan pengukuran dasar sungai. Berdasarkan hasil pekerjaan pengukuran, dimungkinkan untuk memperoleh denah dasar sungai pada garis-garis yang kedalamannya sama - isobath, serta menentukan luas bagian air sungai.

Peralatan yang diperlukan:

tali dengan tanda;

strip dengan tanda;

jurnal untuk dicatat.

Kedalaman sungai hanya dapat ditentukan dengan pengukuran langsung menggunakan tongkat pengukur air bodoh. Di sungai besar dengan kedalaman hingga 25 m, banyak yang digunakan - beban logam dengan berat 2 hingga 5 kg, dipasang pada kabel kuat dengan tanda yang sesuai. DI DALAM

Saat mempelajari sungai kecil, alat pengukur air sudah cukup. Ini adalah tiang kayu dengan diameter 4-5 cm dengan tanda sentimeter, dan pembagian nol harus bertepatan dengan salah satu ujung tiang. Saat mengukur kedalaman, tongkat diturunkan dengan tanda nol di bawah. Panjang batang dapat dipilih berdasarkan perkiraan kedalaman sungai yang diteliti, namun biasanya dibuat tidak lebih dari 1,5-2 m.Jika sungai dangkal maka kedalamannya dapat diukur dengan mengarungi sungai. Jika sungainya dalam, maka pengukuran harus dilakukan dari perahu. Cara termudah untuk menentukan kedalamannya adalah dari jembatan yang tergantung di atas sungai, jika ada di dekatnya.

Perhatian! Izinkan penjelajah muda mengukur sendiri kedalaman sungai hanya di tempat yang ketinggian airnya tidak lebih tinggi dari sepatu bot karet mereka! Yakinkan mereka bahwa hal ini hanya dapat dilakukan di bawah pengawasan ketua kelompok atau asisten dewasanya. Kedalaman dasar sungai yang asing dapat ditentukan dengan mengukur dasar sungai di depan Anda menggunakan alat pengukur air dan bergerak perlahan, selangkah demi selangkah, mengikutinya. Anda harus sangat berhati-hati, karena mungkin ada lubang dan tebing yang tidak terduga di dasar sungai

Selain bilah, Anda juga memerlukannya untuk melakukan pekerjaan pengukuran tali yang ditandai untuk menentukan lebar sungai dan letak titik ukur serta khusus jurnal untuk entri. Tali biasanya diberi tanda terlebih dahulu, sebelum pekerjaan dilakukan. Cara termudah untuk melakukannya adalah dengan benang biasa dengan warna berbeda, misalnya merah dan biru - setiap pembagian sepuluh sentimeter harus ditandai dengan benang biru, dan setiap pembagian meter dengan benang merah. Anda juga dapat menyorot setiap 0,5 m, misalnya dengan benang merah dan biru secara bersamaan, sehingga tidak terjadi kesalahan saat mengukur jarak antar titik pengukuran. Alih-alih benang, Anda dapat menggunakan pita warna-warni, tali, spidol permanen, atau cat minyak - yang utama adalah tanda pada tali terlihat jelas, mudah diperhatikan saat melakukan pengukuran, dan diikat dengan aman.

Titik-titik pada sasaran pengukuran kedalaman sungai disebut titik ukur. Jumlah titik ukur sungai yang diteliti harus ditentukan sebagai berikut: pada sungai dengan lebar 10-50 m ditetapkan setiap 1 m, pada sungai dengan lebar 1-10 m - setelah 0,5 m, untuk a sungai atau kali lebarnya sampai dengan 1 m, 2-3 titik ukur sudah cukup.

Cara mengukur kedalaman dan lebar sungai:

Di bagian sungai yang dipilih yang diteliti, tali bertanda ditarik melintasi aliran (ini penting!), dan lebar sungai ditentukan darinya.

Sesuai dengan lebar yang diukur, ditentukan jumlah titik ukur dan posisinya pada alinyemen. Harus diingat bahwa titik pertama dan terakhir harus terletak tepat di tepi air.

Bergerak di sepanjang tali pada titik-titik yang ditentukan, turunkan batang pengukur ke bawah (usahakan agar batang tetap vertikal!) dan perbaiki pembagian pada ketinggian di mana air berada - inilah kedalaman sungai di tempat ini.

Data pengukuran dicatat dalam bentuk log in tabel 6. Pada saat yang sama, data tanggal dan waktu pengukuran serta lokasi target harus dimasukkan ke dalam log. Perlu juga diperhatikan sifat tanah (berlumpur, berpasir, berbatu), serta keberadaan dan sifat vegetasi di dasar sungai (“tidak ada vegetasi”, “vegetasi di wilayah pantai”, vegetasi di sepanjang dasar sungai. ”, vegetasi yang lebat atau jarang).

Jarak dari awal penyelarasan,

Jarak antar titik, m

Kedalaman, m

Sifat tanah

Vegetasi

Siapa yang melakukan pekerjaan tersebut.............

Berdasarkan data pengukuran, dimungkinkan untuk membuat profil melintang dasar sungai dan menghitung luas penampang air, yaitu. penampang aliran sungai oleh bidang khayal di lokasi bagian pengukuran (Gbr. 7). Luas bagian ini dapat dicari sebagai jumlah luas bangun geometri sederhana yang dibentuk oleh pengukuran vertikal. Angka-angka ini dapat berupa trapesium persegi panjang (S2, S3 dan S5) yang diputar 90 derajat, persegi panjang (S4) atau segitiga siku-siku (S1), yang luasnya ditentukan menurut aturan yang terkenal - luas a trapesium persegi panjang sama dengan hasil kali setengah jumlah alasnya (dalam contoh - h1 dan h2) dengan tinggi, luas segitiga siku-siku sama dengan setengah hasil kali kaki-kakinya, dan luasnya persegi panjang sama dengan hasil kali kedua sisinya. Dalam kasus kami, alas, kaki, dan sisi gambar akan menjadi kedalaman dan jarak yang diukur antara titik pengukuran. Luas penampang yang dihasilkan harus dicatat dalam jurnal pada Tabel 7.

Beras. 7. Penentuan luas penampang dasar sungai w (m2)

S1 = h1 * b1 / 2 w = S1 + S2 + S3 + S4 + S5

S2 = (h1 + h2 ) / 2 * b2

S3 = (h2 + h3) / 2 * b3

S4 = h3 * b4 = h4 * b4

S5 = (h4 + h5) / 2 * b5

Membagi hasil luas penampang (w, m2) dengan lebar sungai yang diukur (B, m), kita memperoleh nilai rata-rata kedalaman sungai di lokasi: hav = w/B.

Waduk dilengkapi dengan peraturan ketinggian air tahunan dan multi-tahun.

Pengisian awal reservoir dan pengisian tahunan selanjutnya ke cakrawala normal terjadi terutama pada musim semi, namun tidak setiap reservoir dapat terisi hingga cakrawala desain dalam satu, bahkan tahun air tinggi. Waduk tersebut terisi selama beberapa tahun (hingga 8-10 tahun).

Di waduk dengan ketinggian air konstan, air banjir dialirkan melalui saluran pelimpah bendungan. Di kawasan waduk, banjir terjadi dengan kecepatan yang jauh lebih rendah, terutama di bagian tengah dan dekat bendungan.

Tingkat penahan normal (NRL) air di dekat bendungan jauh lebih tinggi dibandingkan tingkat air banjir alami di sungai di wilayah ini. Saat Anda menjauh dari bendungan, kelebihan permukaan air berkurang. Keluarnya batas penahan waduk terjadi pada semua anak sungai pada bagian sungai yang diatur, dan pada setiap anak sungai pada jarak yang berbeda dari sungai utama. Kisaran irisan ditentukan oleh kemiringan profil memanjang, luas penampang dan laju aliran masing-masing anak sungai.

Biasanya, waduk memiliki konfigurasi bercabang yang sangat kompleks, bergantung pada topografi lembah sungai yang termasuk dalam zona banjir. Seringkali ada waduk, yang jangkauannya penuh dengan banyak pulau, semenanjung, lubang, teluk, jurang, punggung bukit, ketinggian dasar sungai (Ivankovskoe, Tsimlyanskoe, Kuibyshevskoe).

Menurut rezim pelepasan permukaan air dalam volume tahunan, waduk dibedakan:

• dengan ketinggian air yang relatif konstan sepanjang tahun, ketika pembangkit listrik tenaga air beroperasi pada aliran transit sungai dengan air tinggi atau laju aliran pembangkit listrik tenaga air yang lebih tinggi (misalnya, Gorkovskoe, Saratovskoe, Volgogradskoe, dll.);
• dengan memicu ketinggian air masuk periode musim dingin ketika pembangkit listrik tenaga air beroperasi di musim panas pada arus transit, dan di musim dingin - sebagian karena akumulasi aliran (misalnya, Kuibyshevskoe, Kamskoe, Ivankovskoe, Uglichskoe, Botkinskoe, Bukhtarminskoe, dll.);
• dengan ketinggian air yang terus menurun setelah diisi selama banjir musim semi (kelompok ini mencakup seluruh pegunungan dan sebagian waduk Asia Tengah).

Rezim di atas tidak memperhitungkan kenaikan permukaan air selama aliran air banjir atau perubahan ketinggian air akibat pengaruh gelombang angin.

Biasanya, penurunan permukaan air terbesar dilakukan pada periode sebelum banjir untuk mempersiapkan volume bebas reservoir untuk menerima aliran mata air. Konsumsi air tertinggi untuk turbin pembangkit listrik tenaga air terjadi pada periode musim gugur-musim dingin.

Untuk irigasi lahan, penyesuaian ketinggian air dimulai pada musim semi dan berlanjut sepanjang musim panas hingga sawah diairi.

Ketika reservoir diisi di area dataran banjir yang diperluas, aliran air yang dihasilkan melalui bendungan hampir tidak terlihat. Di musim panas, arus di daerah ini diamati terutama di bawah pengaruh angin. Kecepatan arus yang nyata diamati di daerah yang menyempit dan di daerah di mana daerah terpencil terjepit. Kecepatan meningkat seiring dengan surutnya permukaan air dan mencapai maksimum pada periode sebelum banjir dan banjir. Selama periode ini, kecepatan 1 m/s atau lebih diamati di sepanjang dasar sungai.

Aliran air utama, bahkan ketika waduk penuh, terjadi di sepanjang dasar sungai yang tergenang air, dan pada tingkat lebih rendah - dari dataran banjir. Hampir tidak ada aliran air di dekat pantai, kecuali arus dari fenomena gelombang. Distribusi kecepatan aliran yang tidak merata ini menyebabkan pertukaran air yang tidak merata di setiap wilayah.

Pertukaran air, suatu nilai yang penting untuk menilai pentingnya perikanan di waduk, bervariasi di berbagai bagiannya dari 1 hingga 50 kali setahun.

Ketika permukaan air di waduk menurun, baik di musim panas maupun musim dingin, wilayah pesisir menjadi kering. Di no waduk besar Kekeringan bisa sangat parah sehingga hanya satu dasar sungai yang tersisa terendam air. Di waduk besar, drainase ketika permukaan air naik terjadi dalam skala yang lebih kecil. Daerah perairan dangkal (pesisir) dan dataran tinggi perairan dangkal di dataran banjir dikeringkan terlebih dahulu sehingga membentuk pulau-pulau. Saat ini, sungai-sungai yang tergenang di bagian hulu dan tengah masuk ke salurannya. Di musim dingin, ketika permukaan air turun, es mengendap berlapis-lapis di dasar yang kering, dan di beberapa tempat pecah menjadi tunggul. Kadang-kadang es menghancurkan sejumlah besar ikan dalam cekungan terisolasi di dasar, yang mati karena beban. Drainase musim dingin lebih berbahaya bagi ikan, semakin banyak wilayah perairan dangkal yang dikeringkan, sementara konsentrasi ikan di wilayah tersebut meningkat dan kematian terjadi.

Waduk ini memadukan unsur sungai dan danau. Kesamaan dengan sungai adalah adanya peningkatan kecepatan aliran pada periode sebelum banjir dan banjir, dengan panjang 600 km atau lebih (misalnya, Waduk Volgograd, dll.); Topografi bawah di hulu juga serupa. Kemiripannya dengan danau adalah sama-sama memiliki wilayah yang luas, mencapai 500-600 ribu hektar (misalnya Kuibyshev, Waduk Bratsk, dll), lebar yang lebih besar, sebesar 56 km (misalnya, waduk Rybinsk), kedalaman lebih besar, mencapai 200-300 m (misalnya, waduk Nurek, Sayano-Shushenskoe, dll.).

Waduk dicirikan oleh fluktuasi permukaan air yang signifikan, penyumbatan, dan dasar yang tidak rata. Ketidakrataan dasar sungai disebabkan oleh tergenangnya dasar sungai dan anak-anak sungainya, danau dataran banjir dan danau oxbow, kemiringan terasering, bukit, punggung bukit, tanggul jalan, dan parit. Daerah yang terkena banjir mempunyai hutan yang belum dikembangkan, hutan kecil, semak belukar atau daerah tunggul, serta daerah bekas pemukiman dan perusahaan yang berserakan.

Luas areal hutan tanaman seringkali mencapai 60-80% dari total luas waduk. Kekeringan dan kekasaran dasar seperti itu tidak terlihat di danau.

Bentuk gelombang, angin, dan es di waduk hampir sama dengan danau.

Dengan terciptanya waduk yang luas, iklim mikro dan arah angin berubah. Durasi angin lemah sedang berkurang, dan durasi angin kencang bertambah. Perubahan dan rezim suhu udara. Angin yang bertiup bertiup ke arah bagian terbesar waduk. Waktu navigasi berkurang. Pembersihan es tertunda 10-15 hari, dan pembekuan dimulai 6-10 hari lebih awal dibandingkan dengan sungai.

Pembekuan waduk pertama-tama terjadi di dekat pantai, di teluk dan di tempat-tempat dangkal, kemudian pembekuan menyebar ke seluruh wilayah waduk. Terkadang fairway tetap tidak dibekukan untuk waktu yang lama. Angin memecah gumpalan es yang terapung dan melayang melintasi reservoir, membentuk gundukan setinggi 3 m.

Pencairan es dimulai dari hulu dan sepanjang taji. Jika angin kencang bertiup ke arah bendungan, maka banyak es yang menumpuk di bagian hilir bendungan.

Sebagian besar waduk memiliki garis pantai yang sangat terjal, yang dikombinasikan dengan rezim hidrologi yang menguntungkan, menyediakan kondisi yang diperlukan untuk pemijahan ikan dan memberi makan anak-anaknya, perkembangan organisme makanan dan dengan demikian membantu meningkatkan produktivitas ikan secara keseluruhan di waduk. .

Biasanya, transparansi terbesar diamati di bagian perairan dalam waduk. Saat Anda mendekati pantai, perairan dangkal, muara sungai dan aliran sungai, jumlahnya berkurang. Rezim suspensi air, yang menjadi sandaran transparansi air, dikaitkan dengan dinamika air dan terutama dengan intensitas pertukaran air.

Pada artikel ini kita akan membahas tentang bagaimana kenaikan atau penurunan permukaan air di reservoir dapat mempengaruhi perilaku ikan dan gigitannya. Tampaknya, bagaimana hal ini dapat menyebabkan perubahan perilaku ikan? Namun ikan bukanlah makhluk yang sangat cerdas, melainkan makhluk yang memiliki naluri, sehingga peningkatan atau penurunan permukaan air di reservoir bertindak sebagai semacam tanda bagi ikan bahwa beberapa perubahan sedang terjadi di habitat biasanya, yang mungkin menunjukkan bahaya yang mungkin terjadi. Perubahan tersebut menimbulkan reaksi dari ikan berupa penurunan aktivitas dan berhentinya gigitan.

Ketinggian air yang terus berfluktuasi adalah kondisi terburuk penangkapan ikan. Dengan kenaikan permukaan air yang besar dan tajam, gigitannya menjadi lemah, karena ikan terpaksa terus berpindah lokasi. Di tempat yang lebih tenang, ketinggian air yang tinggi dalam waktu yang lama adalah kunci untuk mendapatkan gigitan yang baik, karena ikan mencari perlindungan di tempat tersebut. Penurunan tajam permukaan air mengurangi gigitan, dan penurunan ketinggian air ke normal, yang terjadi secara bertahap, dapat menghasilkan tangkapan yang baik.

Ketinggian air di waduk tetap stabil hanya untuk jangka waktu singkat. Kenaikan atau penurunan ketinggian air merupakan kejadian yang cukup umum dan berlaku baik pada perairan besar maupun kecil. Alasan perubahan tersebut adalah. Hal ini sering kali mencakup kekeringan berkepanjangan, banjir dan seringnya hujan, serta pencairan es dan salju di musim semi. Ketinggian air rata-rata yang konsisten di sungai memastikan ikan menggigit dengan baik, karena tidak ada yang memaksa mereka untuk kurang aktif.

Penurunan alami ketinggian air di suatu waduk

Biasanya, katalis yang menyebabkan penurunan permukaan air adalah kekeringan yang berkepanjangan dan kurangnya curah hujan. Selain itu, ketinggian air bergantung pada ukuran waduk, karena di waduk kecil ketinggian air lebih sering berfluktuasi dibandingkan di waduk besar. Namun ikan berperilaku lebih tenang saat berenang di danau kecil, sungai, dan rawa. Hal ini disebabkan karena perubahan habitat ikan bukan hal yang jarang terjadi, melainkan sudah menjadi hal yang lumrah. Oleh karena itu, ketika permukaan air turun di perairan kecil, ikan menggigit dengan cukup baik. Aktivitasnya dalam kasus seperti itu hanya dapat dipengaruhi oleh perubahan signifikan pada reservoir. Diantaranya adalah peningkatan suhu air, penurunan komposisi oksigen di dalamnya, yang dapat diikuti dengan kematian ikan. Namun dengan kadar oksigen yang normal di reservoir, gigitannya akan normal. Namun ketika permukaan air menurun di perairan yang luas, misalnya waduk, penurunan aktivitas ikan secara signifikan dapat diamati.

Hal ini dapat dijelaskan dengan adanya perubahan volume air karena sedikit saja penurunan kadarnya. Pada saat yang sama, ikan bereaksi cukup cepat terhadap perubahan, berperilaku kurang aktif, membeku di tepi waduk, dan gigitannya berhenti untuk beberapa waktu. Dengan demikian, kita dapat menyimpulkan bahwa ikan tidak bereaksi terhadap perubahan ketinggian air, tetapi pada umumnya terhadap perubahan volume air di reservoir.

Peningkatan alami ketinggian air di reservoir

Pilihan perubahan reservoir berikutnya adalah peningkatan ketinggian air, yang dapat mempengaruhi aktivitas dan gigitan ikan. Paling sering, air di reservoir naik ketika salju dan es mencair di awal musim semi atau selama periode seringnya hujan dan banjir di musim panas.

Pada musim semi, ketinggian air di waduk naik menjadi , oleh karena itu, karena faktor alam, ikan tidak bereaksi terhadap perubahan tersebut dan menggigit dengan cukup baik, karena persediaan makanannya juga meningkat. Mungkin tidak ada gigitan selama musim ini karena perubahan atmosfer, atau karena ketidakmampuan pemancing untuk memantau tempat parkir dan menangkap ikan di perairan tertentu. Di musim panas, masuknya air ke dalam waduk sangat menguntungkan bagi ikan.

Pertama, karena adanya air, waduk diperkaya dengan oksigen, dan kedua, volume habitat ikan meningkat, yang menyebabkan peningkatan aktivitasnya, dan karenanya, menggigit. Ikan kecil terutama menempati tempat-tempat biasa di perairan dangkal, karena terdapat banyak makanan di tempat-tempat tersebut. Ikan besar biasanya menempel pada babi di dekat tempat yang dalam. Dari tempat-tempat ini, kecoak, hinggap, dan tombak melakukan “serangan” secara berkala zona pesisir untuk mendapatkan keuntungan dari krustasea, uang receh dan larva. Pike umumnya dapat menempel di pantai, karena terdapat sistem oksigen yang lebih baik di sini, dan tidak meninggalkan tempat ini sampai tepiannya terbentuk. Kecoak dan ikan air tawar menempati tempat yang dalam di tengah perairan.

Ketika air tercampur karena limpasan, yang memungkinkan lapisan bawah diperkaya dengan oksigen, ikan air tawar turun ke dasar dan mencari makan di sana. Ketika ketinggian air menjadi seragam, yaitu pelepasan air selesai dan stabil, ikan akan didistribusikan kembali. Oleh karena itu, sebelum Anda mulai memancing, ada baiknya Anda membiasakan diri terlebih dahulu dengan sistem pembuangan air di waduk yang dipilih. Jika debitnya semakin banyak, lebih baik tidak memancing, tetapi jika terjadi 3-4 hari sebelum penangkapan, maka ikan yang lebih baik mulailah mencari dari tempat yang dalam dan babi yang dalam di tengah perairan. Setelah itu, ikan bergerak mendekati pantai.

Pemantauan ketinggian air di waduk

Tidak hanya waduk alami yang permukaan airnya naik dan turun karena kondisi alam dan prosesnya, tetapi juga waduk yang ketinggian airnya diatur oleh manusia. Waduk tersebut meliputi waduk dan berbagai kanal. Perubahan ketinggian air di waduk yang diatur tersebut dapat bersifat terencana atau darurat. Hal ini paling sering bergantung pada mencairnya es dan salju di musim semi, serta hujan lebat di musim panas dan musim gugur. Oleh karena itu, ketika terjadi perubahan ketinggian air di suatu waduk yang tidak direncanakan, maka air tersebut akan dibuang dan diakumulasikan.

Bagi ikan, pengaturan ketinggian air di waduk dengan cara buatan merupakan suatu kejutan dan juga merupakan sinyal bahwa sesuatu yang buruk sedang terjadi di habitatnya. Pisces tidak tahu bagaimana harus bersikap dalam situasi seperti itu. Reaksi negatif ikan cukup jelas terlihat pada akhir musim dingin, ketika sebelum air lelehan mulai memasuki waduk, dilakukan pembuangan air secara terencana dari waduk. Perlu juga dicatat bahwa di waduk yang telah ada selama beberapa dekade, misalnya di waduk dekat Moskow, ikan dewasa sudah terbiasa dengan tindakan Mosvodokanal dan perubahan ketinggian air yang terjadi secara tidak terduga tidak lagi dianggap sebagai hal yang wajar. bencana.

Paling sering, ketika air dilepaskan ke reservoir yang diatur, ikan menjadi kurang aktif, membeku dan berhenti menggigit untuk sementara waktu. Setelah permukaan air di sungai naik, gigitannya pulih saat ikan mulai mengembangkan basis makanan baru. Namun hal ini lebih berlaku pada waduk kecil, karena di waduk besar yang telah ada selama bertahun-tahun, ikan terbiasa dengan perubahan ketinggian air dan berperilaku cukup alami, baik saat air dibuang maupun saat terakumulasi.

Di waduk yang diatur, perubahan ketinggian air secara buatan juga dapat bersifat siklis, yang dilakukan untuk menghasilkan dan memperoleh listrik. Waduk tersebut meliputi sungai, kanal, dan waduk tempat pembangkit listrik tenaga air berada. Seringkali, pengoperasian pembangkit listrik tenaga air untuk mengatur ketinggian air direncanakan sedemikian rupa sehingga ketinggian air di reservoir terakumulasi secara berlebihan, dan kemudian, karena pelepasannya yang tiba-tiba, menghasilkan listrik dalam jumlah maksimum. Contoh paling sukses dari pekerjaan tersebut adalah pembangkit listrik tenaga air di Volga, di mana air disimpan pada akhir pekan dan dibuang pada hari kerja. Di perairan seperti itu, ikan bereaksi tajam terhadap perubahan permukaan air. Ketika air dilepaskan, gerombolan ikan berkumpul di tepi dasar sungai, dan ketika permukaan air naik, ikan-ikan tersebut bergerak mendekati pantai untuk mencari persediaan makanan baru.

Ketika permukaan air turun di sungai, danau, sungai dan kolam yang dibendung, terjadi perubahan perilaku ikan. Reaksi ikan dapat ditunjukkan dengan peningkatan gigitan yang tajam saat air naik, atau tidak adanya gigitan secara tajam saat air dilepaskan. Misalnya, gigitan dapat meningkat seketika saat hujan badai dengan naiknya permukaan air, dan berakhir setelah 10 menit ketika permukaan air mulai naik. Dengan mengubah ketinggian air secara artifisial, gigitannya dapat diatur oleh pemilik waduk tersebut untuk mendapatkan keuntungan dari para nelayan.

Menurunkan permukaan air secara artifisial

Pembuangan air di waduk yang diatur terjadi pada akhir musim dingin, sebelum es dan salju mencair. Waduk dibersihkan dari air sampai tingkat tertentu untuk menghindari penumpukan air secara tiba-tiba dan berlebihan di mata air saat datangnya air lelehan. Pembuangan air seperti itu juga membantu membersihkan dasar waduk. Selama perubahan reservoir seperti itu, gigitannya meningkat, karena pasokan makanan untuk ikan berkurang secara signifikan. Pada saat yang sama, rezim oksigen memburuk. Dan jika ikan menganggap penurunan permukaan air sebagai sinyal bahaya, aktivitasnya akan menurun tajam dan ikan akan terpuruk di dasar selama beberapa waktu.

Di mana dan kapan waktu terbaik untuk memancing?

Selama kenaikan permukaan air secara bertahap, gigitannya tidak berhenti, tetapi sering kali meningkat karena suplai oksigen. Namun kekhasan dari perubahan tersebut adalah ikan bergerak dan berlokalisasi lebih dekat ke pantai, karena di perairan dangkal mereka menemukan tempat segar untuk mencari makan.

Rendahnya permukaan air di sungai bukanlah penyebab langsung dari buruknya gigitan; air pada periode tersebut rentan terhadap fluktuasi suhu. Selama musim kemarau, kenaikan permukaan air secara moderat dapat menyebabkan gigitan parah.

Gigitan ikan juga dipengaruhi tidak hanya oleh penurunan atau kenaikan permukaan air di waduk, tetapi juga oleh suhu dan kandungan oksigen, aliran dan kekeruhan air. Oleh karena itu, saat pergi memancing, Anda harus mempertimbangkan semua faktor ini agar tidak hanya memprediksi waktu gigitan yang baik, tetapi juga memastikan hasil tangkapan yang bagus.

Ringkasnya, perlu dicatat bahwa perubahan kecil pada permukaan air suatu waduk tidak menyebabkan perubahan khusus pada perilaku ikan. Dengan penurunan permukaan air secara bertahap, ikan tidak bereaksi dengan cara apa pun terhadap perubahan tersebut dan hanya secara bertahap bergerak lebih dalam ke dalam reservoir. Namun dengan tetesan dan keluarnya air yang tiba-tiba, ikan menjadi kurang aktif, terlokalisasi di tepi bawah air dan berhenti menggigit. Reaksi ini akan terlihat dalam waktu 24 jam, setelah itu ikan akan beradaptasi dengan perubahan dan gigitan akan berlanjut.

Di sungai sangat penting untuk aktivitas ekonomi masyarakat. Dan ini penting tidak hanya untuk pertanian, tapi juga untuk pembangkit listrik tenaga air dan konstruksi. Di Rusia, ketinggian air di sungai atau danau diukur relatif terhadap permukaan laut Baltik lepas pantai Kronstadt. Teknologi yang sama digunakan untuk berbagai jenis waduk.

Ketinggian air sungai: variasi musiman

Drainase suatu sungai dipengaruhi oleh banyak faktor yang berkaitan dengan wilayah di mana sungai itu berada, serta perubahan musim yang mungkin terjadi pada iklim apa pun. Jika sungai mengalir melalui zona iklim yang berbeda, maka jumlah faktor yang berkontribusi terhadap perubahan ketinggian air semakin bertambah.

Ketinggian air sungai dapat meningkat secara signifikan pada waktu yang berbeda-beda sepanjang tahun. Misalnya, pada musim panas yang merupakan ciri khas daerah gersang, sungai dapat menjadi dangkal atau mengering sepenuhnya sehingga membentuk apa yang disebut wadi. Sedangkan pada musim hujan, sungai meluap sehingga menimbulkan zona banjir yang dapat merugikan sarana dan prasarana perekonomian. Permukaan sungai juga bisa naik di musim dingin ketika es menyulitkan air mengalir.

Faktor antropogenik

Faktor terpenting dan luas yang mempengaruhi perubahan permukaan sungai adalah pembangunan bendungan dan bendungan pembangkit listrik.

Pembuatan bendungan pembangkit listrik tenaga air yang besar secara signifikan mengubah aliran air alami. Oleh karena itu, ketinggiannya naik di atas bendungan, yang menciptakan perbedaan ketinggian yang diperlukan untuk menghasilkan listrik.

Di sisi lain, pembangunan pembatas di sepanjang sungai membantu melindungi keselamatan masyarakat yang tinggal di sepanjang tepian sungai. Bagaimanapun, kenaikan air bisa sangat besar sehingga menyebabkan kerusakan pada rumah-rumah, dan terkadang menghancurkan kawasan berpenduduk.

Dengan mengendalikan ketinggian air di sungai, seseorang melindungi harta bendanya dari cuaca buruk, menerima listrik, namun pada saat yang sama menyebabkan kerusakan alam yang tidak dapat diperbaiki, menyebabkan kematian seluruh populasi makhluk hidup, yang habitatnya berakhir di zona banjir sungai. bendungan. Para pemerhati lingkungan sering kali mempertanyakan kelayakan pembangunan waduk di seluruh dunia.

Meskipun ketinggian air di sungai atau danau dapat bervariasi dari musim ke musim, wilayah ke wilayah, selalu ada titik acuan tertentu. Di Rusia, titik dalam sistem referensi semacam itu adalah titik biasa yang terletak di St. Petersburg.

Ringkasnya, dapat dikatakan bahwa banyak bidang aktivitas manusia bergantung pada kandungan air sungai. Tapi yang paling sensitif terhadap sistem penyiraman, tentu saja, adalah Pertanian, yang pada gilirannya bergantung pada kelangsungan hidup manusia secara langsung.

Kemiringan dasar sungai. Ciri paling khas dari setiap sungai adalah pergerakan air yang terus menerus dari sumber ke muara, yang disebut dengan arus. Alasan aliran ini adalah kemiringan saluran, di mana, mengikuti gaya gravitasi, air bergerak dengan kecepatan yang lebih besar atau lebih kecil. Adapun kecepatannya berbanding lurus dengan kemiringan dasar sungai. Kemiringan saluran ditentukan oleh perbandingan perbedaan ketinggian dua titik dengan panjang bagian yang terletak di antara titik-titik tersebut. Jadi, misalnya dari sumber Volga ke Kalinin 448 km, dan perbedaan ketinggian antara sumber Volga dan Kalin dan nom adalah 74,6 M, maka rata-rata kemiringan Volga pada bagian ini adalah 74,6 M, dibagi 448 km, yaitu 0,00017. Artinya, untuk setiap kilometer panjang Volga di bagian ini, musim gugurnya adalah 17 cm.

Profil memanjang sungai. Mari kita gambarkan panjang berbagai bagian sungai di sepanjang garis horizontal, dan tinggi bagian-bagian tersebut di sepanjang garis vertikal. Dengan menghubungkan ujung-ujung vertikal dengan sebuah garis, kita mendapatkan gambar profil memanjang sungai (Gbr. 112). Jika Anda tidak memberikan perhatian khusus pada detailnya, profil memanjang sebagian besar sungai dapat secara sederhana direpresentasikan sebagai kurva yang menurun dan sedikit cekung, yang kemiringannya semakin menurun dari sumber ke muara.

Kemiringan profil memanjang sungai tidak sama untuk berbagai bagian sungai. Jadi, misalnya, untuk bagian atas Volga, seperti yang telah kita lihat, sama dengan 0,00017, untuk bagian yang terletak antara Gorky dan muara Kama adalah 0,00005, dan untuk bagian dari Stalingrad ke Astrakhan adalah 0,00005. adalah 0,00002.

Dnieper kira-kira sama, dimana di bagian atas (dariSmolensk ke Orsha) kemiringannya 0,00011, dan di bagian bawah (dari Kakhovka ke Kherson) 0,00001. Di daerah tempat jeram berada (dari Lotsmanskaya Kamenka hingga Nikopol), kemiringan rata-rata profil memanjang sungai adalah 0,00042, yaitu hampir empat kali lebih besar dibandingkan antara Smolensk dan Orsha.

Contoh yang diberikan menunjukkan bahwa profil memanjang berbagai sungai tidak sama. Yang terakhir ini dapat dimengerti: profil memanjang sungai mencerminkan relief, struktur geologi dan banyak fitur geografis lainnya di wilayah tersebut.

Misalnya, perhatikan “anak tangga” pada profil memanjang sungai. Yenisei. Di sini kita melihat bagian lereng yang besar di daerah persimpangan Sayan Barat, kemudian Sayan Timur dan, terakhir, di ujung utara Punggungan Yenisei (Gbr. 112). Sifat profil memanjang sungai yang berundak. Yenisei menunjukkan bahwa pengangkatan di wilayah pegunungan ini terjadi (secara geologis) relatif baru, dan sungai belum sempat meratakan kurva memanjang dasar sungai. Hal yang sama dapat dikatakan tentang Pegunungan Bureinsky, yang dibelah oleh sungai. Dewa asmara.

Sejauh ini kita telah membicarakan tentang profil memanjang seluruh sungai. Namun ketika mempelajari sungai, terkadang perlu untuk menentukan kemiringan sungai di suatu daerah kecil. Kemiringan ini ditentukan langsung dengan meratakan.

Profil melintang sungai. Pada profil melintang suatu sungai kita membedakan dua bagian yaitu profil melintang lembah sungai dan profil melintang sungai itu sendiri. Kita sudah mempunyai gambaran tentang profil melintang lembah sungai. Itu diperoleh dari survei medan biasa. Untuk mendapatkan gambaran tentang profil sungai itu sendiri, atau lebih tepatnya dasar sungai, perlu dilakukan pengukuran kedalaman sungai.

Pengukuran dilakukan secara manual atau mekanis. Untuk pengukuran manual digunakan tanda atau lot tangan. Pengolesan adalah tiang yang terbuat dari kayu lentur dan tahan lama (cemara, abu, hazel) berbentuk bulat dengan diameter 4-5 cm, panjang dari 4 hingga 7 M.

Ujung bawah pengolesan diakhiri dengan besi (besi melindungi dari pecah dan membantu bobotnya). Pengolesannya dicat putih dan diberi tanda sepersepuluh meter. Pembagian nol berhubungan dengan ujung bawah pengolesan. Meskipun perangkatnya sederhana, pengolesan memberikan hasil yang akurat.

Pengukuran kedalaman juga dilakukan dengan menggunakan survei tangan. Aliran sungai menyebabkan bidang tanah menyimpang dari vertikal dengan sudut tertentu, sehingga perlu dilakukan koreksi yang tepat.

Pengukuran pada sungai kecil biasanya dilakukan dari jembatan. Di sungai mencapai 200-300 M lebar, dengan kecepatan arus tidak lebih dari 1,5 M per detik, pengukuran dapat dilakukan dari perahu sepanjang kabel yang direntangkan dari satu tepi sungai ke tepi sungai lainnya. Kabel harus kencang. Bila lebar sungai lebih dari 100 M perahu perlu ditambatkan di tengah sungai untuk menopang kabel.

Pada sungai yang lebarnya lebih dari 500 m, garis pengukurannya ditentukan oleh saluran tanda-tanda ditempatkan di kedua tepian, dan titik pengukuran ditentukan dengan instrumen goniometri dari pantai. Jumlah pengukuran sepanjang target bergantung pada sifat dasar. Jika topografi dasar berubah dengan cepat, pengukuran harus dilakukan lebih banyak; jika topografi dasar seragam, pengukuran harus dilakukan lebih sedikit. Jelas bahwa semakin banyak pengukuran yang dilakukan, semakin akurat profil sungai yang diperoleh.

Untuk menggambar profil sungai, garis horizontal digambar, di mana titik-titik pengukuran diplot berdasarkan skala. Garis tegak lurus ditarik ke bawah dari setiap estrus, di mana kedalaman yang diperoleh dari pengukuran juga diplot dalam skala. Dengan menghubungkan ujung bawah vertikal, kita mendapatkan profil. Karena kedalaman sungai sangat kecil dibandingkan lebarnya, maka pada saat menggambar profil, skala vertikal diambil lebih besar daripada skala horizontal. Oleh karena itu, profilnya terdistorsi (berlebihan), tetapi lebih visual.

Dengan mempunyai profil dasar sungai, kita dapat menghitung luas penampang (atau luas penampang air) sungai (FM 2 ), lebar sungai (B), panjang keliling basah sungai ( RM), kedalaman terbesar (hmaksM ), kedalaman sungai rata-rata ( hcpM) dan radius hidrolik sungai.

Tinggal lintas bagian sungai disebut penampang sungai yang berisi air. Profil saluran yang diperoleh dari hasil pengukuran memberikan gambaran tentang penampang hidup sungai. Luas penampang sungai yang hidup sebagian besar dihitung secara analitis (lebih jarang ditentukan dari gambar menggunakan planimeter). Untuk menghitung luas penampang hidup ( Fm 2) ambillah gambar profil melintang sungai, yang garis vertikalnya membagi luas penampang hidup menjadi rangkaian trapesium, dan bagian pantainya berbentuk segitiga. Luas masing-masing bangun ditentukan dengan menggunakan rumus geometri yang kita ketahui, dan kemudian jumlah semua luas tersebut diambil.

Lebar sungai secara sederhana ditentukan oleh panjang garis horizontal atas yang mewakili permukaan sungai.

Perimeter basah - ini adalah panjang garis dasar sungai pada profil dari satu tepi tepi sungai ke tepi lainnya. Dihitung dengan menjumlahkan panjang seluruh ruas garis dasar pada gambar penampang hidup sungai.

Jari-jari hidrolik adalah hasil bagi membagi luas penampang terbuka dengan panjang keliling basah ( R= F/Rm).

Kedalaman rata-rata - ini adalah hasil bagi pembagian luas penampang tempat tinggal

sungai menurut lebar sungai ( H Menikahi = F/ BM).

Untuk sungai dataran rendah, nilai radius hidrolik biasanya sangat mendekati nilai kedalaman rata-rata ( R≈ hcp).

Kedalaman terbesar dipulihkan berdasarkan data pengukuran.

permukaan sungai. Lebar dan kedalaman sungai, luas penampang terbuka, dan nilai lain yang kami berikan hanya dapat dipertahankan jika ketinggian sungai tidak berubah. Kenyataannya, hal ini tidak pernah terjadi, karena permukaan sungai selalu berubah. Dari sini jelas bahwa ketika mempelajari suatu sungai, mengukur fluktuasi ketinggian sungai adalah tugas yang paling penting.

Untuk stasiun pengukur air, dipilih bagian sungai yang sesuai dengan saluran lurus, yang penampangnya tidak rumit oleh beting atau pulau. Pengamatan fluktuasi muka air sungai biasanya dilakukan dengan menggunakan batang kaki. Tiang kaki adalah tiang atau rel, terbagi dalam meter dan sentimeter, dipasang di dekat pantai. Titik nol pada batang kaki diambil (jika mungkin) sebagai tingkat terendah sungai di suatu tempat. Nol yang dipilih satu kali tetap konstan untuk semua pengamatan berikutnya. Angka nol pada batang kaki diasosiasikan dengan sebuah konstanta rapper .

Pengamatan fluktuasi level biasanya dilakukan dua kali sehari (pada jam 8 dan 20). Di beberapa pos dipasang limnigraf yang dapat merekam sendiri, yang memberikan pencatatan terus menerus dalam bentuk kurva.

Berdasarkan data yang diperoleh dari pengamatan batang kaki, dibuat grafik fluktuasi level untuk periode tertentu: untuk satu musim, untuk satu tahun, untuk beberapa tahun.

Kecepatan aliran sungai. Telah kami katakan bahwa kecepatan aliran sungai berbanding lurus dengan kemiringan dasar sungai. Namun, ketergantungan ini tidak sesederhana kelihatannya pada pandangan pertama.

Siapa pun yang setidaknya sedikit mengenal sungai tahu bahwa kecepatan arus di dekat tepian sungai jauh lebih kecil daripada di tengah. Para tukang perahu mengetahui hal ini dengan sangat baik. Kapanpun seorang tukang perahu harus naik ke sungai, dia tetap berpegang pada tepian; ketika dia perlu segera turun, dia tetap berada di tengah sungai.

Pengamatan yang lebih akurat yang dilakukan di sungai dan aliran buatan (memiliki saluran berbentuk palung biasa) menunjukkan bahwa lapisan air yang berbatasan langsung dengan saluran, akibat gesekan terhadap dasar dan dinding saluran, bergerak dengan kecepatan paling rendah. Lapisan berikutnya mempunyai kecepatan yang lebih tinggi, karena tidak bersentuhan dengan dasar sungai (yang tidak bergerak), melainkan dengan lapisan pertama yang bergerak lambat. Lapisan ketiga memiliki kecepatan yang lebih besar, dan seterusnya. Terakhir, kecepatan tertinggi terdapat pada bagian aliran yang paling jauh dari dasar dan dinding saluran. Jika kita mengambil penampang aliran dan menghubungkan tempat-tempat yang kecepatan alirannya sama dengan garis (isotach), maka kita akan mendapatkan diagram yang secara jelas menggambarkan letak lapisan-lapisan yang kecepatannya berbeda (Gbr. 113). Pergerakan aliran berlapis yang khas ini, yang kecepatannya meningkat secara berturut-turut dari dasar dan dinding saluran ke bagian tengah, disebut laminar. Ciri-ciri khas aliran laminar dapat digambarkan secara singkat sebagai berikut:

1) kecepatan semua partikel dalam aliran memiliki satu arah yang konstan;

2) kecepatan di dekat dinding (di bagian bawah) selalu nol, dan seiring bertambahnya jarak dari dinding, kecepatannya meningkat secara bertahap menuju tengah aliran.

Namun, kita harus mengatakan bahwa di sungai yang bentuk, arah dan karakter salurannya sangat berbeda dari dasar aliran buatan yang berbentuk palung biasa, pergerakan laminar teratur hampir tidak pernah diamati. Hanya dengan satu tikungan saluran, sebagai akibat dari aksi gaya sentrifugal, seluruh sistem lapisan bergerak tajam menuju tepian cekung, yang pada gilirannya menyebabkan sejumlah tikungan lainnya.

gerakan. Jika ada tonjolan di bagian bawah dan di sepanjang tepi saluran, timbul gerakan pusaran, arus balik, dan penyimpangan sangat kuat lainnya, yang semakin memperumit gambarannya. Perubahan yang sangat kuat dalam pergerakan air terjadi di tempat-tempat sungai yang dangkal, di mana arusnya terbagi menjadi aliran-aliran yang tersusun dalam bentuk kipas.

Selain bentuk dan arah saluran, pengaruh besar mengalami peningkatan kecepatan aliran. Gerakan laminar, bahkan dalam aliran buatan (dengan lapisan biasa), berubah tajam seiring dengan meningkatnya kecepatan aliran. Pada aliran yang bergerak cepat, muncul pancaran heliks memanjang, disertai gerakan pusaran kecil dan semacam denyut. Semua ini sangat memperumit sifat gerakan. Jadi, di sungai, alih-alih gerakan laminar, gerakan yang lebih kompleks yang disebut bergolak. (Kita akan membahas lebih detail tentang sifat gerakan turbulen nanti ketika mempertimbangkan kondisi pembentukan saluran aliran.)

Dari semua uraian di atas, jelas bahwa mempelajari kecepatan aliran sungai merupakan suatu hal yang kompleks. Oleh karena itu, alih-alih perhitungan teoretis, kita sering kali harus menggunakan pengukuran langsung.

Mengukur kecepatan saat ini. Cara paling sederhana dan paling mudah diakses untuk mengukur kecepatan arus adalah dengan mengukur menggunakan mengapung. Dengan mengamati (dengan jam) waktu yang dilalui oleh pelampung pada dua titik yang terletak di sepanjang sungai pada jarak tertentu yang saling berhadapan, kita selalu dapat menghitung kecepatan yang dibutuhkan. Kecepatan ini biasanya dinyatakan dalam meter per detik.

Metode yang kami tunjukkan memungkinkan untuk menentukan kecepatan hanya lapisan air paling atas. Untuk menentukan kecepatan pergerakan lapisan air yang lebih dalam, digunakan dua botol (Gbr. 114). Dalam hal ini, botol bagian atas memberikan kecepatan rata-rata antara kedua botol. Mengetahui kecepatan rata-rata aliran air di permukaan (cara pertama), kita dapat dengan mudah menghitung kecepatan pada kedalaman yang diinginkan. Jika V 1 akan menjadi kecepatan di permukaan, V 2 - kecepatan rata-rata, A V - kecepatan yang dibutuhkan, kalau begitu V 2 =( V 1 + V)/2 , dari mana kecepatan yang dibutuhkan berasal ay = 2 ay 2 - ay 1 .

Hasil yang jauh lebih akurat diperoleh bila mengukur dengan alat khusus yang disebut meja putar. Ada banyak jenis turntable, namun prinsip desainnya sama yaitu sebagai berikut. Sumbu horizontal dengan baling-baling berbilah di ujungnya dipasang secara bergerak dalam rangka yang memiliki bulu kemudi di ujung belakang (Gbr. 115). Perangkat, diturunkan ke dalam air, mematuhi kemudi, berdiri melawan arus,

dan bilah baling-baling mulai berputar mengikuti sumbu horizontal. Ada sekrup tak berujung pada sumbu yang dapat dihubungkan ke konter. Melihat arlojinya, pengamat menyalakan penghitung, yang mulai menghitung jumlah putaran. Setelah jangka waktu tertentu, penghitung mati, dan pengamat menentukan kecepatan aliran berdasarkan jumlah putaran.

Selain cara-cara di atas, mereka juga menggunakan alat pengukur botol khusus, dinamometer, dan terakhir, metode kimia yang kita ketahui dari mempelajari kecepatan aliran air tanah. Contoh Bathometer adalah Bathometer Prof. V.G.Glushkova, yaitu silinder karet yang lubangnya menghadap aliran. Banyaknya air yang berhasil masuk ke dalam silinder per satuan waktu memungkinkan untuk menentukan kecepatan aliran. Dinamometer mengukur kekuatan tekanan. Gaya tekanan memungkinkan Anda menghitung kecepatan.

Apabila diperlukan pemahaman rinci tentang distribusi kecepatan pada penampang melintang (live section) sungai, dilakukan sebagai berikut:

1. Profil melintang sungai digambar, dan untuk memudahkan, skala vertikal diambil 10 kali lebih besar dari skala horizontal.

2. Garis vertikal digambar di sepanjang titik di mana kecepatan arus diukur pada kedalaman yang berbeda.

3. Pada setiap vertikal, skala kedalaman yang sesuai ditandai dan kecepatan yang sesuai ditunjukkan.

Dengan menghubungkan titik-titik dengan kecepatan yang sama, kita memperoleh sistem kurva (isotaches), yang memberikan representasi visual dari distribusi kecepatan di suatu bagian sungai yang hidup.

Kecepatan rata-rata. Untuk banyak perhitungan hidrologi, diperlukan data tentang kecepatan rata-rata aliran air di bagian sungai yang hidup. Namun menentukan kecepatan rata-rata air merupakan tugas yang agak sulit.

Telah kami katakan bahwa pergerakan air dalam suatu aliran tidak hanya rumit, tetapi juga tidak merata dari waktu ke waktu (denyut). Namun berdasarkan sejumlah pengamatan, kita selalu mempunyai kesempatan untuk menghitung kecepatan aliran rata-rata untuk setiap titik pada penampang sungai yang hidup. Dengan memiliki nilai kecepatan rata-rata pada suatu titik, kita dapat memplot distribusi kecepatan sepanjang garis vertikal yang telah kita ambil. Untuk melakukan ini, kedalaman setiap titik diplot secara vertikal (dari atas ke bawah), dan kecepatan aliran secara horizontal (dari kiri ke kanan). Kami melakukan hal yang sama dengan titik vertikal lainnya yang kami ambil. Dengan menghubungkan ujung-ujung garis horizontal (menggambarkan kecepatan), kita memperoleh gambar yang memberikan gambaran jelas tentang kecepatan arus pada berbagai kedalaman vertikal yang telah kita ambil. Gambar ini disebut grafik kecepatan atau hodograf kecepatan.

Berdasarkan berbagai pengamatan, terungkap bahwa untuk memperoleh gambaran lengkap tentang sebaran vertikal kecepatan arus, cukup menentukan kecepatan pada lima titik berikut: 1) di permukaan, 2) pada 0,2H, 3) sebesar 0,6H, 4) sebesar 0,8Hdan 5) di bagian bawah, menghitung H - kedalaman vertikal dari permukaan ke bawah.

Hodograf kecepatan memberikan gambaran yang jelas tentang perubahan kecepatan dari permukaan ke dasar aliran sepanjang vertikal tertentu. Kecepatan terendah di dasar aliran terutama disebabkan oleh gesekan. Semakin besar kekasaran dasar, semakin tajam penurunan kecepatan arusnya. Pada musim dingin, ketika permukaan sungai tertutup es, terjadi pula gesekan pada permukaan es yang juga mempengaruhi kecepatan aliran.

Hodograf kecepatan memungkinkan kita menghitung kecepatan rata-rata aliran sungai sepanjang vertikal tertentu.

Kecepatan aliran vertikal rata-rata dari penampang bebas aliran paling mudah ditentukan dengan menggunakan rumus:

dimana ώ adalah luas hodograf kecepatan, dan H adalah tinggi luas tersebut. Dengan kata lain, untuk menentukan kecepatan vertikal rata-rata aliran melintasi penampang aliran, Anda perlu membagi luas hodograf kecepatan dengan tingginya.

Luas hodograf kecepatan ditentukan menggunakan planimeter atau secara analitis (yaitu, membaginya menjadi bentuk sederhana - segitiga dan trapesium).

Laju aliran rata-rata ditentukan dengan berbagai cara. Cara paling sederhana adalah dengan mengalikan kecepatan maksimum (Vmaks) dengan koefisien kekasaran (P). Koefisien kekasaran untuk sungai pegunungan kira-kira 0,55 dapat dipertimbangkan; untuk sungai dengan dasar yang dilapisi kerikil, 0,65; untuk sungai dengan dasar berpasir atau tanah liat yang tidak rata, 0,85.

Untuk definisi yang tepat Kecepatan aliran rata-rata penampang aliran hidup menggunakan berbagai rumus. Yang paling umum digunakan adalah rumus Chezy.

Di mana ay - kecepatan rata-rata bagian aliran langsung, R - radius hidrolik, J- kemiringan aliran permukaan dan DENGAN- koefisien kecepatan. Namun di sini, menentukan koefisien kecepatan menimbulkan kesulitan yang signifikan.

Koefisien kecepatan ditentukan dengan menggunakan berbagai rumus empiris (yaitu diperoleh berdasarkan studi dan analisis sejumlah besar pengamatan). Rumus paling sederhana adalah:

Di mana P- koefisien kekasaran, A R - radius hidrolik sudah tidak asing lagi bagi kita.

Konsumsi. Jumlah air yang masuk M, mengalir melalui suatu bagian sungai yang hidup per detik disebut aliran sungai(untuk barang ini). Secara teoritis, konsumsi (A) Cara menghitungnya mudah: sama dengan luas penampang sungai ( F), dikalikan dengan kecepatan rata-rata arus ( ay), yaitu A= Fv. Jadi, misalnya luas penampang suatu sungai adalah 150 m 2, dan kecepatan 3 m/detik, lalu konsumsi akan menjadi 450 m 3 per detik. Saat menghitung laju aliran, satu meter kubik diambil sebagai satuan kuantitas air, dan satu detik diambil sebagai satuan waktu.

Telah kami sampaikan bahwa secara teoritis aliran sungai pada suatu titik atau titik lainnya tidak sulit untuk dihitung. Memenuhi tugas ini dalam praktiknya jauh lebih sulit. Mari kita membahas metode teoretis dan praktis paling sederhana yang paling sering digunakan dalam studi sungai.

ada banyak dalam berbagai cara menentukan debit air di sungai. Namun semuanya dapat dibagi menjadi empat kelompok: metode volumetrik, metode pencampuran, hidrolik dan hidrometri.

Metode volumetrik berhasil digunakan untuk menentukan aliran sungai terkecil (mata air dan aliran) dengan debit aliran 5 hingga 10 l (0,005- 0,01 m 3) per detik. Intinya sungai dibendung dan air mengalir ke selokan. Sebuah ember atau tangki ditempatkan di bawah selokan (tergantung ukuran sungai). Volume kapal harus diukur secara akurat. Waktu pengisian bejana diukur dalam hitungan detik. Hasil bagi membagi volume bejana (dalam meter) dengan waktu pengisian bejana (dalam detik) sebagai. kali dan memberikan nilai yang diinginkan. Metode volumetrik memberikan hasil yang paling akurat.

Metode pencampuran didasarkan pada fakta bahwa pada titik tertentu di sungai, larutan garam atau cat dimasukkan ke dalam sungai. Dengan menentukan kandungan garam atau cat pada titik aliran lain yang lebih rendah, laju aliran air dihitung (rumus paling sederhana

Di mana Q - laju aliran larutan air garam, k 1 - konsentrasi larutan garam pada saat pelepasan, ke 2- konsentrasi larutan garam pada titik di bawahnya). Metode ini adalah salah satu metode terbaik untuk sungai pegunungan yang penuh badai.

Metode hidrolik didasarkan pada penggunaan berbagai macam rumus hidrolik ketika air mengalir baik melalui saluran alami maupun saluran pelimpah buatan.

Mari kita beri contoh sederhana metode pelimpah. Dibangun bendungan yang bagian atasnya berdinding tipis (terbuat dari kayu, beton). Spillway persegi panjang dengan dimensi alas yang ditentukan secara tepat dipotong ke dinding. Air mengalir melalui saluran pelimpah, dan laju aliran dihitung menggunakan rumus

(T - koefisien bendungan, B - lebar ambang batas pelimpah, H- tekanan di atas tepi bendungan, G -percepatan gravitasi), Dengan bantuan bendungan dimungkinkan untuk mengukur laju aliran dari 0,0005 hingga 10 dengan sangat akurat m 3 /detik. Ini terutama banyak digunakan di laboratorium hidrolik.

Metode hidrometri didasarkan pada pengukuran luas penampang hidup dan kecepatan aliran. Ini adalah yang paling umum. Perhitungannya dilakukan sesuai rumus seperti yang telah kita bahas.

Saham. Jumlah air yang mengalir melalui suatu bagian sungai yang hidup per detik disebut aliran. Jumlah air yang mengalir melalui suatu bagian sungai yang hidup lebih dari jangka waktu yang lama, ditelepon mengeringkan. Besarnya limpasan air dapat dihitung per hari, per bulan, per musim, per tahun, bahkan dalam beberapa tahun. Paling sering, limpasan dihitung berdasarkan musim karena perubahan musim bagi sebagian besar sungai, sungai ini sangat kuat dan berkarakteristik. Yang sangat penting dalam geografi adalah nilai limpasan tahunan dan, khususnya, nilai rata-rata limpasan tahunan (limpasan dihitung dari data jangka panjang). Aliran tahunan rata-rata memungkinkan untuk menghitung konsumsi rata-rata sungai. Jika laju aliran dinyatakan dalam meter kubik per detik, maka aliran tahunan (untuk menghindari sangat angka besar) dinyatakan dalam kilometer kubik.

Dengan mempunyai informasi tentang laju aliran, kita dapat memperoleh data tentang aliran untuk jangka waktu tertentu (dengan mengalikan laju aliran dengan jumlah detik dalam jangka waktu tertentu). Besarnya limpasan dalam hal ini dinyatakan secara volumetrik. Debit sungai besar biasanya dinyatakan dalam kilometer kubik.

Misalnya, aliran tahunan rata-rata Volga adalah 270 km 3, Dnepra 52 km 3, Obi 400 km 3, Yeniseya 548 km 3, Amazon 3787 km, 3 dll.

Dalam mengkarakterisasi sungai, perbandingan jumlah limpasan dengan jumlah curah hujan yang jatuh pada luas daerah aliran sungai yang kita ambil sangatlah penting. Besarnya curah hujan, seperti kita ketahui, dinyatakan dengan ketebalan lapisan air dalam milimeter. Oleh karena itu, untuk membandingkan jumlah limpasan dengan jumlah curah hujan, maka perlu dinyatakan juga jumlah limpasan dengan ketebalan lapisan air dalam milimeter. Untuk ini, jumlah aliran per periode ini, yang dinyatakan dalam ukuran volumetrik, didistribusikan secara merata ke seluruh wilayah daerah aliran sungai yang terletak di atas titik pengamatan. Nilai ini, yang disebut tinggi limpasan (A), dihitung dengan rumus:

A adalah tinggi saluran air, dinyatakan dalam milimeter, Q - konsumsi, T- jangka waktu, 10 3 berfungsi untuk mengubah meter ke milimeter dan 10 6 untuk mengubah kilometer persegi menjadi meter persegi.

Perbandingan jumlah limpasan dengan jumlah curah hujan disebut koefisien limpasan. Jika koefisien limpasan dilambangkan dengan huruf A, dan banyaknya curah hujan yang dinyatakan dalam milimeter adalah H, Itu

Koefisien limpasan, seperti rasio lainnya, merupakan besaran abstrak. Hal ini dapat dinyatakan dalam persentase. Jadi, misalnya, untuk r. Neva A=374 mm, H= 532mm; karena itu, A= 0,7, atau 70%. Dalam hal ini, koefisien limpasan sungai. Neva memungkinkan kita untuk mengatakan jumlah total curah hujan yang jatuh di daerah aliran sungai. Neva, 70% mengalir ke laut, dan 30% menguap. Kami melihat gambaran yang sangat berbeda di sungai. Nil. Di Sini SEBUAH=35mm, H =826 mm; oleh karena itu a=4%. Artinya 96% dari seluruh curah hujan di lembah Nil menguap dan hanya 4% yang mencapai laut. Dari Contoh di atas sudah jelas betapa pentingnya koefisien limpasan bagi ahli geografi.

Mari kita beri contoh nilai rata-rata curah hujan dan limpasan untuk beberapa sungai di Uni Soviet bagian Eropa.

Dalam contoh yang kami berikan, jumlah curah hujan, jumlah limpasan, dan akibatnya, koefisien limpasan dihitung sebagai rata-rata tahunan berdasarkan data jangka panjang. Tentu saja, koefisien limpasan dapat diperoleh untuk periode waktu apa pun: hari, bulan, musim, dll.

Dalam beberapa kasus, aliran dinyatakan dalam liter per detik per 1 km 2 Area kolam. Nilai aliran ini disebut modul pembuangan.

Nilai rata-rata limpasan jangka panjang dapat diplot pada peta dengan menggunakan isoline. Pada peta seperti itu, limpasan dinyatakan dalam modul limpasan. Ini memberikan gambaran bahwa rata-rata aliran tahunan per bagian datar wilayah Persatuan kita bersifat zonal, dan jumlah limpasan menurun ke utara. Dari peta seperti itu Anda dapat melihat betapa pentingnya bantuan bagi limpasan.

Memberi makan sungai Ada tiga jenis utama pemberian pakan di sungai: pemberian pakan dari air permukaan, pemberian pakan dari air tanah, dan pemberian pakan campuran.

Pengisian ulang oleh air permukaan dapat dibagi menjadi hujan, salju, dan glasial. Sungai tadah hujan umum terjadi di wilayah tropis, sebagian besar wilayah monsun, dan banyak wilayah Eropa Barat ditandai dengan iklim sedang. Pemberian makan salju merupakan hal yang biasa terjadi di negara-negara di mana banyak salju menumpuk selama musim dingin. Ini mencakup sebagian besar sungai di wilayah Uni Soviet. Di musim semi, mereka ditandai dengan banjir besar. Sangat penting untuk menyoroti salju pegunungan tinggi negara-negara itu jumlah terbesar air diberikan pada akhir musim semi dan musim panas. Nutrisi ini disebut nutrisi salju gunung, mirip dengan nutrisi glasial. Gletser, seperti salju pegunungan, menyediakan air terutama di musim panas.

Pengisian ulang air tanah terjadi melalui dua cara. Cara pertama adalah memberi makan sungai dengan kedalaman yang lebih dalam akuifer, muncul (atau, seperti yang mereka katakan, terjepit) ke dasar sungai. Ini adalah makanan yang cukup ramah lingkungan untuk semua musim. Cara kedua adalah nutrisi air tanah lapisan aluvial yang berhubungan langsung dengan sungai. Selama periode genangan air tinggi, aluvium menjadi jenuh dengan air, dan setelah air menyusut, perlahan-lahan ia mengembalikan cadangannya ke sungai. Pola makan ini kurang berkelanjutan.

Sungai yang menerima nutrisinya dari suatu permukaan atau beberapa air tanah, jarang terjadi. Sungai dengan aliran air campuran lebih umum terjadi. Dalam beberapa periode tahun (musim semi, musim panas, awal musim gugur) hal-hal tersebut sangat penting. permukaan air, di periode lain (musim dingin atau periode kekeringan), nutrisi tanah menjadi satu-satunya.

Kita juga dapat menyebutkan sungai yang dialiri oleh air kondensasi, yang dapat terjadi di permukaan dan di bawah tanah. Sungai-sungai seperti itu lebih sering terjadi di daerah pegunungan, di mana akumulasi balok dan batu di puncak dan lereng mengembunkan uap air dalam jumlah yang nyata. Perairan ini dapat mempengaruhi peningkatan limpasan.

Kondisi pemberian makan sungai pada waktu yang berbeda sepanjang tahun. Sakit di musim dinginSebagian besar sungai kita hanya dialiri oleh air tanah. Pengaliran ini cukup seragam, sehingga aliran musim dingin di sebagian besar sungai kita dapat dianggap paling seragam, sedikit menurun dari awal musim dingin hingga musim semi.

Di musim semi, sifat aliran dan, secara umum, seluruh aliran sungai berubah secara dramatis. Curah hujan yang terakumulasi selama musim dingin dalam bentuk salju dengan cepat mencair, dan sejumlah besar air lelehan mengalir ke sungai. Hasilnya adalah banjir musim semi, yang bergantung pada kondisi geografis wilayah sungai berlangsung kurang lebih lama. Kita akan berbicara tentang sifat banjir musim semi nanti. Dalam hal ini, kami hanya mencatat satu fakta: di musim semi, sejumlah besar air salju yang mencair ditambahkan ke pasokan air tanah, yang meningkatkan limpasan berkali-kali lipat. Jadi, misalnya, untuk Kama, laju aliran rata-rata di musim semi melebihi aliran musim dingin sebanyak 12 atau bahkan 15 kali lipat, untuk Oka 15-20 kali lipat; Aliran Dnieper dekat Dnepropetrovsk pada musim semi dalam beberapa tahun melebihi aliran musim dingin sebanyak 50 kali lipat; di sungai-sungai kecil perbedaannya bahkan lebih signifikan.

Di musim panas, sungai (di garis lintang kita), di satu sisi, dialiri oleh air tanah, dan di sisi lain, oleh limpasan langsung air hujan. Menurut pengamatan akademisi lawan di bagian atas cekungan Dnieper, limpasan air hujan langsung selama bulan-bulan musim panas mencapai 10%. Di daerah pegunungan, dimana kondisi aliran lebih baik, persentase ini meningkat secara signifikan. Namun besarannya sangat besar di daerah-daerah yang memiliki lapisan permafrost yang luas. Di sini, setiap habis hujan, permukaan sungai naik dengan cepat.

Di musim gugur, ketika suhu turun, penguapan dan transpirasi berangsur-angsur menurun, dan limpasan permukaan (limpasan air hujan) meningkat. Akibatnya, pada musim gugur, limpasan secara umum meningkat hingga presipitasi cair (hujan) digantikan oleh presipitasi padat (salju). Jadi, di musim gugur, seperti

kami memiliki lahan ditambah pemberian pakan hujan, dan pemberian pakan hujan secara bertahap berkurang dan pada awal musim dingin berhenti sama sekali.

Ini adalah aliran sungai biasa di garis lintang kita. Di negara pegunungan tinggi, air lelehan dari salju pegunungan dan gletser ditambahkan di musim panas.

Di daerah gurun dan padang rumput kering, peran dominan dimainkan oleh air yang mencair dari salju dan es pegunungan (Amu Darya, Syr Darya, dll).

Fluktuasi ketinggian air di sungai. Kami baru saja berbicara tentang kondisi aliran sungai pada waktu yang berbeda dalam setahun dan, dalam hal ini, mencatat bagaimana aliran berubah pada waktu yang berbeda dalam setahun. Perubahan tersebut paling jelas terlihat pada kurva fluktuasi tinggi muka air sungai. Di sini kita memiliki tiga grafik. Grafik pertama memberikan gambaran tentang fluktuasi permukaan sungai di zona hutan Uni Soviet bagian Eropa (Gbr. 116). Grafik pertama (Sungai Volga) dicirikan oleh

bertingkat cepat dan tinggi dengan durasi sekitar 1/2 bulan.

Sekarang perhatikan grafik kedua (Gbr. 117), tipikal sungai di zona taiga Siberia Timur. Terjadi kenaikan tajam di musim semi dan serangkaian kenaikan di musim panas akibat hujan dan adanya lapisan es, yang meningkatkan kecepatan limpasan. Kehadiran lapisan es yang sama, yang mengurangi nutrisi tanah di musim dingin, menyebabkan rendahnya tingkat air di musim dingin.

Grafik ketiga (Gbr. 118) menunjukkan kurva fluktuasi permukaan sungai di zona taiga Timur Jauh. Di sini, sehubungan dengan lapisan es, hal yang sama juga terjadi level rendah selama periode dingin dan fluktuasi tajam yang terus menerus pada level selama periode hangat. Hal ini disebabkan oleh pencairan salju pada musim semi dan awal musim panas, dan kemudian oleh hujan. Kehadiran pegunungan dan lapisan es mempercepat limpasan air, yang mempunyai dampak sangat dramatis terhadap fluktuasi permukaan tanah.

Sifat fluktuasi tinggi muka sungai yang sama pada tahun yang berbeda tidaklah sama. Berikut adalah grafik fluktuasi level p. Kama untuk tahun yang berbeda (Gbr. 119). Seperti yang Anda lihat, sungai memiliki pola fluktuasi yang sangat berbeda pada tahun yang berbeda. Benar, tahun-tahun dengan penyimpangan paling dramatis dari norma dipilih di sini. Namun di sini kita memiliki grafik fluktuasi level p yang kedua. Volga (Gbr. 116). Di sini semua fluktuasi memiliki jenis yang sama, namun kisaran fluktuasi dan durasi tumpahan sangat berbeda.

Sebagai kesimpulan, harus dikatakan bahwa studi tentang fluktuasi permukaan sungai, selain memiliki signifikansi ilmiah, juga memiliki signifikansi praktis yang sangat besar. Jembatan yang hancur, bendungan dan bangunan pantai yang hancur, banjir, dan terkadang desa-desa yang hancur total dan hanyut telah lama memaksa masyarakat untuk mencermati fenomena tersebut dan mulai mempelajarinya. Tak heran jika pengamatan fluktuasi permukaan sungai telah dilakukan sejak zaman dahulu (Mesir, Mesopotamia, India, China, dll). Navigasi sungai, pembangunan jalan raya, khususnya rel kereta api, memerlukan pengamatan yang lebih akurat.

Pengamatan fluktuasi permukaan sungai di Rusia tampaknya sudah dimulai sejak lama. Dalam kronik, dimulai dengan XV c., sering kita jumpai indikasi ketinggian banjir sungai. Moskow dan Oka. Pengamatan fluktuasi ketinggian Sungai Moskow dilakukan setiap hari. Pertama XIX V. pengamatan harian telah dilakukan di semua dermaga utama di semua sungai yang bisa dilayari. Dari tahun ke tahun jumlah stasiun hidrometri terus bertambah. Pada masa pra-revolusi, kami memiliki lebih dari seribu stasiun pengukur air di Rusia. Namun stasiun-stasiun ini mencapai perkembangan khusus selama masa Soviet, yang mudah dilihat dari tabel di bawah.

Banjir musim semi. Selama pencairan salju di musim semi, permukaan air di sungai meningkat tajam, dan air, yang biasanya meluap melalui saluran, meluap di tepiannya dan sering kali membanjiri dataran banjir. Fenomena ini, yang merupakan ciri sebagian besar sungai kita, disebut banjir musim semi.

Waktu timbulnya banjir tergantung pada kondisi iklim daerah tersebut, dan lamanya periode banjir, di samping itu, pada ukuran cekungan, yang masing-masing bagiannya mungkin berada dalam kondisi iklim yang berbeda. Jadi, misalnya, untuk sungai. Di Dnieper (menurut pengamatan di dekat kota Kyiv), durasi banjir adalah 2,5 hingga 3 bulan, sedangkan untuk anak sungai Dnieper - Sula dan Psyol - durasi banjir hanya sekitar 1,5-2 bulan .

Ketinggian banjir musim semi bergantung pada banyak alasan, tetapi yang paling penting adalah: 1) jumlah salju di daerah aliran sungai pada awal pencairan dan 2) intensitas pencairan musim semi.

Tingkat kejenuhan air tanah di daerah aliran sungai, lapisan es atau pencairan tanah, curah hujan musim semi, dll. juga penting.

Sebagian besar sungai besar di Uni Soviet bagian Eropa dicirikan oleh kenaikan air di mata air hingga 4 M. Namun, pada tahun-tahun yang berbeda, ketinggian banjir musim semi dapat mengalami fluktuasi yang sangat kuat. Jadi, misalnya, untuk Volga dekat kota Gorky, kenaikan air mencapai 10-12 M, dekat Ulyanovsk hingga 14 M; untuk r. Dnieper selama 86 tahun pengamatan (dari 1845 hingga 1931) dari 2.1 M hingga 6-7 bahkan 8,53 M(1931).

Kenaikan air tertinggi menyebabkan banjir, yang menyebabkan kerugian besar bagi penduduk. Contohnya adalah banjir di Moskow pada tahun 1908, ketika sebagian besar kota dan jalur kereta api Moskow-Kursk terendam air sejauh puluhan kilometer. Sejumlah kota di Volga (Rybinsk, Yaroslavl, Astrakhan, dll.) mengalami banjir yang sangat parah akibat kenaikan air sungai yang luar biasa tinggi. Volga pada musim semi 1926

Di sungai-sungai besar Siberia, akibat kemacetan, kenaikan air mencapai 15-20 meter atau lebih. Jadi, di sungai Yenisei hingga 16 M, dan di sungai Lena (dekat Bulun) sampai 24 M.

Banjir. Selain banjir musim semi yang berulang secara berkala, ada juga kenaikan air secara tiba-tiba, yang disebabkan oleh hujan lebat atau alasan lainnya. Kenaikan air sungai secara tiba-tiba, berbeda dengan banjir musim semi yang berulang secara berkala, disebut banjir. Banjir, tidak seperti banjir, bisa terjadi kapan saja sepanjang tahun. Di daerah datar yang kemiringan sungainya sangat kecil, banjir dapat menyebabkan kenaikan permukaan air secara tajam, terutama di sungai-sungai kecil. Pada kondisi pegunungan, banjir juga terjadi di sungai-sungai besar. Banjir yang sangat parah terjadi di daerah kami. Timur Jauh, di mana, selain kondisi pegunungan, kami juga mengalami hujan lebat yang tiba-tiba dan berkepanjangan, dengan curah hujan lebih dari 100 kali dalam satu atau dua hari. mm pengendapan. Di sini, banjir musim panas sering kali bersifat banjir yang kuat dan terkadang merusak.

Diketahui bahwa hutan mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap tingginya banjir dan sifat limpasan air secara umum. Pertama-tama, mereka memastikan pencairan salju secara perlahan, yang memperpanjang durasi banjir dan mengurangi ketinggian banjir. Selain itu, serasah hutan (daun-daun berguguran, daun pinus, lumut, dll.) menahan kelembapan dari penguapan. Akibatnya, koefisien limpasan permukaan di hutan tiga sampai empat kali lebih kecil dibandingkan di lahan subur. Oleh karena itu, ketinggian banjir berkurang hingga 50%.

Untuk mengurangi tumpahan dan secara umum mengatur aliran di Uni Soviet, pemerintah telah melakukan upaya Perhatian khusus untuk melestarikan hutan di daerah aliran sungai. Resolusi (mulai 2/VII1936) mengatur konservasi hutan di kedua tepi sungai. Pada saat yang sama, di hulu sungai, terdapat 25 jalur hutan km lebarnya, dan di bagian bawah mencapai 6 km.

Kemungkinan untuk lebih memerangi tumpahan dan mengembangkan langkah-langkah untuk mengatur limpasan permukaan di negara kita, bisa dikatakan, tidak terbatas. Pembuatan jalur perlindungan hutan dan waduk mengatur aliran di wilayah yang luas. Penciptaan jaringan kanal yang sangat besar dan waduk-waduk yang sangat besar semakin menundukkan aliran sungai pada kehendak dan kepentingan terbesar individu dalam masyarakat sosialis.

Air rendah. Pada periode ketika sungai hidup hampir secara eksklusif dari air tanah tanpa adanya air hujan, permukaan sungai berada pada titik terendah. Periode saat muka air terendah di sungai disebut air rendah. Awal dari air rendah dianggap sebagai akhir dari penurunan banjir musim semi, dan akhir dari air rendah adalah awal dari kenaikan permukaan air di musim gugur. Artinya, periode air rendah atau periode air rendah di sebagian besar sungai kita berhubungan dengan periode musim panas.

Pembekuan sungai. Sungai-sungai di negara-negara dingin dan beriklim sedang tertutup es selama musim dingin. Pembekuan sungai biasanya dimulai di dekat pantai, yang arusnya paling lemah. Selanjutnya, kristal dan jarum es muncul di permukaan air, yang terkumpul dalam jumlah besar, membentuk apa yang disebut “lemak”. Saat air semakin mendingin, es yang terapung muncul di sungai, yang jumlahnya secara bertahap meningkat. Kadang-kadang aliran es musim gugur yang terus menerus berlangsung selama beberapa hari, dan dalam cuaca dingin yang tenang, sungai “naik” cukup cepat, terutama di tikungan di mana sejumlah besar gumpalan es menumpuk. Setelah sungai tertutup es, ia beralih ke air tanah, dan permukaan air sering turun dan es di sungai melorot.

Es secara bertahap mengental dengan tumbuh dari bawah. Ketebalan lapisan es, tergantung pada kondisi iklim, bisa sangat berbeda: dari beberapa sentimeter hingga 0,5-1 M, dan dalam beberapa kasus (di Siberia) hingga 1,5- 2 m. Dari mencairnya dan membekukannya salju yang turun, es di atasnya bisa menebal.

Output dari sejumlah besar sumber menghasilkan lebih banyak air hangat, dalam beberapa kasus menyebabkan terbentuknya “lubang”, yaitu area yang tidak membeku.

Proses pembekuan suatu sungai diawali dengan mendinginnya lapisan atas air dan terbentuknya lapisan es tipis yang disebut dengan lemak babi Akibat sifat aliran yang bergejolak, air tercampur, yang menyebabkan pendinginan seluruh massa air. Dalam hal ini, suhu air bisa sedikit di bawah 0° (di Sungai Neva hingga -0°.04, di Sungai Yenisei -0°.1): Air yang sangat dingin menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk pembentukan kristal es, menghasilkan apa yang disebut es yang dalam. Es dalam yang terbentuk di dasar disebut es dasar. Es dalam yang tersuspensi disebut Suga. Suga bisa digantung atau melayang ke permukaan.

Es di dasar, secara bertahap tumbuh, terlepas dari dasar dan, karena kepadatannya yang lebih rendah, mengapung ke permukaan. Pada saat yang sama, dasar es, terlepas dari dasar, membawa serta sebagian tanah (pasir, kerikil, dan bahkan batu). Dasar es yang mengapung ke permukaan disebut juga lumpur.

Panas laten pembentukan es dengan cepat dikonsumsi, dan air sungai tetap sangat dingin sepanjang waktu, hingga lapisan es terbentuk. Namun begitu lapisan es terbentuk, hilangnya panas ke udara sebagian besar terhenti dan air tidak lagi menjadi sangat dingin. Jelas bahwa pembentukan kristal es (dan karenanya es yang dalam) berhenti.

Pada kecepatan arus yang signifikan, pembentukan lapisan es sangat melambat, yang pada gilirannya menyebabkan pembentukan es dalam dalam jumlah besar. Sebagai contoh, kita dapat menunjuk ke hal. hanggar. Ada lumpur di sini. Dan. es dasar, menyumbat saluran, terbentuk pelahap. Penyumbatan dasar sungai menyebabkan kenaikan permukaan air yang tinggi. Setelah pembentukan lapisan es, proses pembentukan es dalam berkurang tajam, dan permukaan sungai menurun dengan cepat.

Pembentukan lapisan es dimulai dari pantai. Di sini, dengan kecepatan arus yang lebih rendah, kemungkinan besar terbentuknya es (zaberegi). Namun es ini sering kali terbawa arus dan, bersama dengan massa lumpur, menyebabkan apa yang disebut es musim gugur melayang. Pergeseran es musim gugur terkadang disertai dengan penyumbatan, yaitu pembentukan bendungan es. Kemacetan (seperti selai es) dapat menyebabkan kenaikan air secara signifikan. Kemacetan biasanya terjadi di bagian sungai yang menyempit, di tikungan tajam, di aliran sungai, dan juga di dekat bangunan buatan.

Di sungai-sungai besar yang mengalir ke utara (Ob, Yenisei, Lena), bagian hilir sungai membeku lebih awal, yang berkontribusi pada pembentukan kemacetan yang sangat kuat. Meningkatnya permukaan air dalam beberapa kasus dapat menciptakan kondisi terjadinya arus balik di bagian hilir anak sungai.

Sejak lapisan es terbentuk, sungai memasuki periode pembekuan. Mulai saat ini, es perlahan tumbuh dari bawah. Selain suhu, ketebalan lapisan es sangat dipengaruhi oleh lapisan salju yang melindungi permukaan sungai dari pendinginan. Rata-rata ketebalan es di wilayah Uni Soviet mencapai:

Polinya. Tidak jarang beberapa bagian sungai tidak membeku di musim dingin. Daerah-daerah tersebut disebut polinya. Alasan pembentukannya berbeda-beda. Paling sering mereka diamati di daerah arus cepat, di outlet sejumlah besar mata air, di lokasi pembuangan air pabrik, dll. Dalam beberapa kasus, area seperti itu juga terlihat ketika sungai keluar dari danau yang dalam. Jadi misalnya R. Angara di pintu keluar danau. Baikal sejauh 15 kilometer, dan dalam beberapa tahun bahkan 30 kilometer, tidak membeku sama sekali (Angara “menyedot” air hangat Danau Baikal, yang tidak segera mendingin hingga titik beku).

Pembukaan sungai. Di bawah pengaruh musim semi sinar matahari Salju di es mulai mencair, menyebabkan terbentuknya akumulasi air berbentuk lensa di permukaan es. Aliran air yang mengalir dari pantai meningkatkan pencairan es, terutama di dekat pantai, yang mengarah pada pembentukan tepian.

Biasanya, sebelum otopsi dimulai, sudah ada gerakan es. Pada saat yang sama, es mulai bergerak dan kemudian berhenti. Momen pergerakan adalah yang paling berbahaya bagi struktur (bendungan, tanggul, abutment jembatan). Oleh karena itu, es di dekat bangunan akan pecah terlebih dahulu. Awal mula kenaikan air memecah es, yang pada akhirnya menyebabkan pergeseran es.

Pergeseran es musim semi biasanya jauh lebih kuat daripada aliran es musim gugur, yang ditentukan secara signifikan jumlah besar air dan es. Kemacetan es di musim semi juga lebih banyak dibandingkan di musim gugur. Mereka mencapai ukuran yang sangat besar di sungai utara, di mana pembukaan sungai dimulai dari atas. Es yang terbawa sungai tertinggal di dataran rendah, yang esnya masih kuat. Akibatnya, bendungan es yang kuat terbentuk, yang terjadi dalam 2-3 jam menaikkan permukaan air sebesar beberapa meter. Kegagalan bendungan berikutnya menyebabkan kerusakan yang sangat parah. Mari kita beri contoh. Sungai Ob terbuka di dekat Barnaul pada akhir April, dan dekat Salekhard pada awal Juni. Ketebalan es di dekat Barnaul sekitar 70 cm, dan di bagian hilir Ob ada sekitar 150 cm. Oleh karena itu, kemacetan cukup sering terjadi di sini. Ketika kemacetan terbentuk (atau, sebagaimana mereka menyebutnya di sini, “kemacetan”), permukaan air naik 4-5 dalam 1 jam M dan berkurang dengan cepat setelah bendungan es pecah. Aliran air dan es yang sangat besar dapat merusak hutan di wilayah yang luas, menghancurkan tepian sungai, dan menciptakan saluran-saluran baru. Kemacetan dapat dengan mudah menghancurkan bangunan yang paling kuat sekalipun. Oleh karena itu, dalam merencanakan suatu bangunan perlu memperhatikan letak bangunan, apalagi kemacetan lalu lintas biasanya terjadi di kawasan yang sama. Untuk melindungi bangunan atau tempat berlabuh armada sungai di musim dingin, es di area ini biasanya diledakkan.

Ketinggian air saat kemacetan di Ob mencapai 8-10 m, dan di bagian hilir sungai. Lena (dekat kota Bulun) - 20-24 M.

Tahun hidrologi. Stok dan lain-lain sifat karakter Kehidupan sungai, seperti telah kita lihat, berbeda-beda pada waktu yang berbeda sepanjang tahun. Namun musim-musim dalam kehidupan sungai tidak bertepatan dengan musim kalender biasanya. Jadi, misalnya, musim dingin di sungai dimulai dari saat pemberian air hujan berhenti dan sungai beralih ke pemberian makanan di musim dingin. Di wilayah Uni Soviet, momen ini terjadi di wilayah utara pada bulan Oktober, dan di wilayah selatan pada bulan Desember. Dengan demikian, tidak ada satu momen pasti yang cocok untuk semua sungai di Uni Soviet. Hal yang sama harus dikatakan mengenai musim lainnya. Tentu saja awal tahun dalam kehidupan sungai, atau dikatakan awal tahun hidrologi, tidak boleh bertepatan dengan awal tahun kalender (1 Januari). Awal tahun hidrologi dianggap sebagai momen ketika sungai beralih ke sumber air tanah secara eksklusif. Untuk tempat yang berbeda di wilayah salah satu negara bagian kita, awal tahun hidrologi tidak boleh sama. Untuk sebagian besar sungai di Uni Soviet, awal tahun hidrologi jatuh pada periode 15/XIhingga 15/XII.

Klasifikasi iklim sungai. Sudah dari apa yang telah dikatakan HAI sungai pada waktu yang berbeda sepanjang tahun, jelas bahwa iklim mempunyai dampak yang besar terhadap sungai. Misalnya saja membandingkan sungai-sungai di Eropa Timur dengan sungai-sungai di Eropa Barat dan Selatan untuk melihat perbedaannya. Sungai-sungai kami membeku di musim dingin, terbuka di musim semi dan memberikan kenaikan air yang sangat tinggi selama banjir musim semi. Sungai-sungai di Eropa Barat sangat jarang membeku dan hampir tidak menimbulkan banjir musim semi. Adapun sungai-sungai di Eropa Selatan tidak membeku sama sekali, dan permukaan airnya paling tinggi di musim dingin. Kami menemukan perbedaan yang lebih tajam antara sungai-sungai di negara lain yang terletak di negara lain daerah iklim. Cukuplah mengingat sungai-sungai di daerah monsun Asia, sungai-sungai di Afrika utara, tengah dan selatan, sungai-sungai Amerika Selatan, Australia, dll. Semua ini secara keseluruhan memberi ahli iklim kami Voeikov dasar untuk mengklasifikasikan sungai tergantung pada kondisi iklim di mana sungai itu berada. Menurut klasifikasi ini (sedikit diubah kemudian), semua sungai di Bumi dibagi menjadi tiga jenis: 1) sungai yang dialiri hampir secara eksklusif oleh air lelehan salju dan es, 2) sungai yang hanya dialiri oleh air hujan, dan 3) sungai yang dialiri oleh kedua metode yang ditunjukkan di atas .

Sungai-sungai tipe pertama antara lain:

a) sungai gurun yang dibatasi pegunungan tinggi dengan puncak bersalju. Contohnya antara lain: Syr-Darya, Amu-Darya, Tarim, dll;

b) sungai di daerah kutub (Siberia utara dan Amerika Utara), sebagian besar terletak di pulau-pulau.

Sungai-sungai tipe kedua antara lain:

a) sungai-sungai di Eropa Barat dengan curah hujan yang kurang lebih seragam: Seine, Main, Moselle, dll;

b) sungai di negara-negara Mediterania dengan banjir musim dingin: sungai di Italia, Spanyol, dll.;

c) sungai di negara tropis dan daerah monsun dengan banjir musim panas: Gangga, Indus, Nil, Kongo, dll.

Ke sungai tipe ketiga, yang dialiri oleh air lelehan dan air hujan, meliputi:

a) sungai di dataran Eropa Timur, atau Rusia, Siberia Barat, Amerika Utara dan lainnya dengan banjir musim semi;

b) sungai yang menerima makanan dari pegunungan tinggi, dengan banjir musim semi dan musim panas.

Ada klasifikasi baru lainnya. Diantaranya, perlu diperhatikan klasifikasinya M.I.Lvovich, yang mengambil dasar klasifikasi Voeikov yang sama, tetapi untuk tujuan klarifikasi tidak hanya memperhitungkan indikator kualitatif, tetapi juga kuantitatif dari sumber makanan sungai dan distribusi aliran musiman. Jadi, misalnya, dibutuhkan limpasan tahunan dan menentukan berapa persentase limpasan yang disebabkan oleh sumber listrik tertentu. Jika nilai limpasan suatu sumber lebih dari 80%, maka sumber ini dianggap sangat penting; jika laju alirannya dari 50 hingga 80%, maka itu preferensial; kurang dari 50% - dominan. Hasilnya, ia mendapatkan 38 kelompok rezim air sungai yang digabungkan menjadi 12 jenis. Jenis-jenis tersebut adalah sebagai berikut:

1. Tipe Amazon - hampir secara eksklusif tadah hujan dan dominasi limpasan musim gugur, yaitu pada bulan-bulan ketika zona sedang dianggap musim gugur (Amazon, Rio Negro, Blue Nile, Kongo, dll.).

2. Tipe Nigeria - sebagian besar tadah hujan dengan dominasi limpasan musim gugur (Niger, Lualaba, Nil, dll.).

3. Tipe Mekong - hampir secara eksklusif tadah hujan dengan dominasi limpasan musim panas (Mekong, hulu Madeira, Marañon, Paraguay, Parana, dll.).

4. Amur - sebagian besar tadah hujan dengan dominasi limpasan musim panas (Amur, Vitim, hulu Olekma, Yana, dll.).

5. Mediterania - secara eksklusif atau sebagian besar tadah hujan dan dominasi limpasan musim dingin (Moselle, Ruhr, Thames, Agri di Italia, Alma di Krimea, dll.).

6. Oderian - dominasi nutrisi hujan dan limpasan musim semi (Po, Tissa, Oder, Morava, Ebro, Ohio, dll.).

7. Volzhsky - sebagian besar diberi makan salju dengan dominasi limpasan musim semi (Volga; Mississippi, Moskow, Don, Ural, Tobol, Kama, dll.).

8. Yukon - pasokan salju yang dominan dan dominasi limpasan musim panas (Yukon, Kola, Athabasca, Colorado, Vilyui, Pyasina, dll.).

9. Nura - dominasi pasokan salju dan hampir secara eksklusif limpasan musim semi (Nura, Eruslan, Buzuluk, B. Uzen, Ingulets, dll.).

10. Greenland - secara eksklusif memberi makan glasial dan limpasan jangka pendek di musim panas.

11. Kaukasia - makanan glasial yang dominan atau dominan dan dominasi limpasan musim panas (Kuban, Terek, Rhone, Inn, Aare, dll.).

12. Loansky - nutrisi eksklusif atau dominan dari air tanah dan distribusi aliran yang seragam sepanjang tahun (Sungai Loa di Chili utara).

Banyak sungai, terutama sungai yang panjang dan memiliki daerah aliran sungai yang luas, mungkin tampak memiliki bagian-bagian yang terpisah dalam kelompok yang berbeda. Misalnya, sungai Katun dan Biya (dari pertemuan tempat terbentuknya Ob) sebagian besar dialiri oleh air lelehan salju pegunungan dan gletser dengan naiknya air di musim panas. Di zona taiga, anak-anak sungai Ob dialiri oleh salju yang mencair dan air hujan yang meluap di musim semi. Di bagian hilir Ob, anak-anak sungainya termasuk sungai di zona dingin. Sungai Irtysh sendiri memiliki karakter yang kompleks. Semua ini tentu saja harus diperhitungkan.