Поперечний переріз(профіль) русла та його морфометричні характеристики

Поперечним перерізом русла річки називається площина, яка перпендикулярна до напрямку течії потоку і обмежена знизу дном, з боків - відкосами русла, а зверху – лінією горизонту води. Морфометричні характеристики: площа перерізу (w, м²); ширина (В, м); змочений периметр – довжина підводного контуру живого перерізу (Р, м); середня глибина (h_сер= w/В, м); гідравлічний радіус (R= w/Р, м), форма. Для великих рівнинних річок за гідравлічний радіус допускається приймати середню глибину русла.

Важливою характеристикою поперечного перерізу русла є його форма. Правильний параболічний обрис поперечного перерізу створює умови для рівномірного руху води в руслі. Наявність в межах поперечного перерізу різких заглиблень дна або виступів створює застійні зони, водовороти, зворотні течії. Форму русла характеризують параболічною залежністю між шириною русла (В)та найбільшою глибиною (Н):

, (1)

де В – ширина потоку при Н =1,0; m – показник степеня, що характеризує крутизну стінок русла. Змінюється від m=0 (прямокутне русло) до m=1,0 (трикутне русло).

Живий переріз, крім розмірів та форми повинен бути охарактеризованим з точки зору оцінки його опору текучій воді. Чим більше русло відхиляється від гладкого, тим швидкість менша при інших однакових умовах. Із збільшенням глибин потоку, нерівності поверхні русла, що визначають його шорсткість, повинні менше впливати на середню швидкість. Тому розрізняють шорсткість абсолютну та відносну.

Абсолютнашорсткість (Δ) являє собою середню висоту здіймання нерівностей русла над середньою плавною кривою дна. Відношення абсолютної шорсткості до середньої глибини потоку (h_сер), тобто Δ/ h_сер називається відносною шорсткістю. Вона змінюється у межах 0,85 – 2,0.