Skrót z wykładu

Parametry fizjograficzne zlewni

Parametr - charakterystyka umożliwiająca opis stanu i działania systemu, tj. charakterystyka opisująca warunki fizjograficzne zlewni w postaci miar ilościowych.

Kształt zlewni określają następujące parametry:

• powierzchnia zlewni A - określa się poprzez pomiar na mapie obszaru ograniczonego topograficznym działem wodnym[km²];

• powierzchnia zlewni A (obszar górski); powierzchnia rzeczywista może znacznie się różnić od powierzchni rzutowanej na płaszczyznę poziomą, jaką stanowi mapa. Należy wówczas zastosować poprawkę według wzoru:

gdzie:

A - powierzchnia rzeczywista [km²];

A_m - powierzchnia rzutowana (określona z mapy) [km²];

 - średnie nachylenia zlewni [⁰]

• długość zlewni L [km] - rozumiana najczęściej jako największa odległość w linii prostej między ujściem i najdalej oddalonym punktem na dziale wodnym,

• maksymalna długość zlewni L_m [km] - czyli długość doliny rzeki głównej od ujścia do punktu na dziale wodnym w przedłużeniu odcinka źródłowego,

• średnia szerokość zlewni B[km] - obliczana jako stosunek powierzchni zlewni do jej długości;

Rzeźbę obszaru zlewni określają następujące parametry:

• wysokość maksymalna H_max [m n.p.m.] - maksymalna rzędna terenu na obszarze zlewni,

• wysokość minimalna H_min [m n.p.m.] - minimalna rzędna terenu na obszarze zlewni.

• deniwelacja terenu ΔH [m] - różnica wysokości maksymalnej H_max i minimalnej H_min w zlewni,

• średnia wysokość zlewni H_śr [m] - obliczana jako średnia arytmetyczna wysokości maksymalnej i minimalnej zlewni:

• wysokość środkowa (medialna) H_n [m n.p.m.] - wysokość, powyżej (lub poniżej) której położona jest połowa jej powierzchni; wartość środkową wyznacza się na podstawie krzywej hipsograficznej.

• średni spadek zlewni:
[%₀]

Miary charakteryzujące warunki hydrograficzne obszaru zlewni:

• długość rzeki l [km, m] - odległość od ujścia do źródeł rzeki;

- wskaźnik rozwinięcia rzeki r - stosunek długości rzeki do długości linii prostej łączącej źródło z ujściem:

gdzie:

r - rozwinięcie rzeki [%],

/ - długość rzeki [km],

d - długość linii prostej [km];

Rozwinięcie rzeki [r]; [J. Pociask-Karteczka (red), 2003]

- spadek wyrównany rzeki i - stosunek różnicy wysokości źródła i ujścia do długości rzeki:

gdzie:

i_w - spadek wyrównany rzeki [%o],

H_ź - wysokość źródła [m n. p. m.],

H_u - wysokość ujścia [m n. p. m.],

l - długość rzeki [km].

- spadek zwierciadła wody w rzece i - stosunek różnicy rzędnych zwierciadła wody
w dwóch punktach rzeki do odległości między tymi punktami:

gdzie:

i - spadek zwierciadła wody w rzece [%o],

∆H - różnica rzędnych zwierciadła wody dwóch punktów pomiarowych [m],

d - odległość między punktami pomiarowymi [km].

- gęstość sieci rzecznej D - iloraz sumy długości wszystkich cieków w zlewni
i powierzchni zlewni:

gdzie:

D - gęstość sieci rzecznej,

- łączna długość cieków w zlewni [km],

A - powierzchnia zlewni [km²].

- liczba cieków różnego rzędu - określana na podstawie klasyfikacji cieków opracowanej przez Hortona i Strahlera, polegającej na przyporządkowaniu ciekom i odcinkom cieków liczby określającej ich rząd.

Klasyfikacja opiera się na następujących założeniach: cieki I rzędu - to odcinki źródłowe rzek; cieki II rzędu - powstają z połączenia 2 cieków I rzędu; Przy połączeniu cieków nierównych rzędów, ciek po połączeniu przyjmuje rząd cieku wyższego rzędu;

Topologia sieci rzecznej [J. Pociask-Karteczka (red), 2003]

Parametry charakteryzujące użytkowanie terenu:

• udział powierzchni leśnej w ogólnej powierzchni zlewni:

gdzie:
λ - udział powierzchni leśnej w zlewni [%],
A_l - powierzchnia lasu w dorzeczu [km²],
A - powierzchnia dorzecza [km²].

- wskaźnik rozwinięcia lesistości ε - określa rozmieszczenie lasu w zlewni
i przyrost powierzchni leśnej wraz z przyrostem zlewni:

gdzie:

ε - wskaźnik rozwinięcia lesistości,

F₁ - powierzchnia pod krzywą rozwinięcia lesistości,

F_p - pole prostokąta o podstawie równej wielkości zlewni oraz zalesieniu równym 100%.

Wskaźnik rozwinięcia lesistości [J. Pociask-Karteczka (red), 2003]

Niezgodność działów wodnych topograficznego i podziemnego [J. Pociask-Karteczka (red), 2003]

Literatura uwzględniona przy opracowaniu wykładu:

Bajkiewicz E., Magnuszewski A., Mikulski Z., [1987]; „Przewodnik do ćwiczeń z hydrologii ogólnej”, PWN Warszawa.

    

Bardzik A., Więzik B., [1993]; „Ćwiczenia terenowe z hydrologii”, skrypt dla studentów wyższych szkół technicznych, Politechnika Krakowska, Kraków.

Pociask-Karteczka J. (pod red.), [2003]: „Zlewnia, właściwości i procesy”, Wyd. Inst. Geogr. i Gosp. Przestrzennej, Kraków.

Byczkowski A., [1996] „Hydrologia” t. 1, Wyd. SGGW, Warszawa.

Lambor J., [1971]; „Hydrologia inżynierska”, Wyd. Arkady, Warszawa.

---