1. Opis hydrograficzny zlewni.

Zlewnia położona jest się w okolicach wsi Istebna w powiecie cieszyńskim. Na terenie Beskidu Śląskiego w pobliżu granicy z Czechami i Słowacją. Tereny te w znacznej mierze pokrywa las świerkowy (ok.90% powierzchni lasu). Najwyższy punkt zlewni wznosi się na wysokość 989m n.p.m, natomiast przekrój zamykający leży na wysokości 696 m n.p.m.

2. Wyznaczenie granicy zlewni cieku głównego i jego dopływów.

Zlewnia – podstawową jednostką hydrograficzną na powierzchni ziemi, jest to obszar, z którego wody spływają do jednego wspólnego odbiornika. W zależności od formy odpływu wyróżniamy zlewnię powierzchniową i podziemną.

Granica Zlewni - linie ograniczające poszczególne zlewnie.

Źródło – to punktowy, samoczynny wypływ wód podziemnych na powierzchnię ziemi. Zwykle daje początek ciekom powierzchniowym. Najliczniej źródła występują na obszarach o dużych deniwelacjach. Gęstość ich występowania wyrażamy za pomocą wskaźnika gęstości źródeł, który określa ich liczbę na km².

Ciek główny – ciek, który ma największą powierzchnię zlewni.

Na mapie wyznaczyłam granice zlewni cieku głównego i jego dopływów. Zmierzyłam długość cieku głównego (Li) i powierzchnie zlewni (Ai)(tabela 1).

TABELA 1
NAZWA
R0
P1
P2
R1
L1
L2
R2
L3
R3
L4
R4
P3
R5
L5
R6

3. Określenie profilu przyrostu powierzchni zlewni.

Dzięki informacją zawartym w tabeli 1 mogłam narysować profil przyrostu zlewni (wykres 1).

4. Obliczenie parametrów fizjograficznych zlewni.

Profil podłużny cieku - profil podłużny koryta cieku przedstawiający zróżnicowanie jego spadku wzdłuż biegu cieku.

Spadek zlewni - stosunek wysokości ∆H trójkąta równoważnego powierzchni pomiędzy profilem podłużnym cieku, a układem współrzędnych do długości zlewni L_max (maksymalnej długości cieku).

Średni spadek stoków - stosunek iloczynu sumy długości warstwic k_i i różnicy wysokości między nimi ∆h do powierzchni zlewni A.

Sucha Dolina – jest to odległość, obszar zawarty pomiędzy źródłem cieku a granicą zlewni wyznaczany prostopadle do poziomic

TABELA 2
H [m n.p.m.]
989-982
982-940
940-900
900-860
860-820
820-780
780-740
740-700
700-696

Następnie wyznaczyłam warstwice(H) i zmierzyłam ich odległości (L) (tabela 2). Dzięki tym informacją mogłam wyrysować profil podłużny cieku głównego i suchej doliny (wykres 2). A na podstawie wykresu mogłam wyliczyć pola trapezów.

Przykładowe obliczenia pola trapezu:

$$P_{1} = \frac{293\ \left\lbrack m \right\rbrack + 286\ \lbrack m\rbrack}{2}*120\left\lbrack m \right\rbrack = 34740\ \lbrack m^{2}\rbrack$$

Następnie wyliczyłam wysokość H ze wzoru:

$$H = \frac{2F}{L + l}$$

gdzie:

F = ∑Pól trapezów (F=228450[m²])

l- długość suchej doliny

$$H = \frac{2*228450}{1610 + 120} = 264,10\lbrack m\rbrack$$

Zmierzyłam długości wyznaczonych warstwic (tabela 3).

TABELA 3
H [m]
980
940
900
860
820
780
740
700

A następnie obliczyłam średni spadek stoków ze wzoru:

$$\text{Is} = \frac{h*\sum k}{A}\ \ \ \ \lbrack\frac{m*\text{km}}{\text{km}^{2}} = \% 0\rbrack$$

gdzie:

h- stała wysokość pomiędzy warstwicami,

∑k- długość warstwic,

A- powierzchnia zlewni.

$$\text{Is} = \frac{40*7,93}{1,1496} = 275,92\ \lbrack\% 0\rbrack$$

A spadek zlewni ze wzoru:

$$\text{Izl} = \frac{H}{L + l}\lbrack\% 0\rbrack$$

$$\text{Izl} = \frac{264,10}{1,61 + 0,12} = 152,66\lbrack\% 0\rbrack$$

5. Obliczenie przepływu średniego rocznego

Przepływ – objętość wody jaka przepływa przez poprzeczny przekrój koryta rzeki w jednostce czasu. Wyrażany w .

Przepływ średni roczny obliczyłam ze wzoru:

$$Q_{sr.} = \frac{A*11,51*10^{- 9}*P^{2,05575}*I^{0,0647}}{N^{0,04435}}$$

gdzie:

P- opad roczny [mm],

N- wskaźnik nieprzepuszczalności gleby,

I- umowny spadek zlewni liczony ze wzoru:

$$I = \frac{W_{zr.} - W_{p}}{L}\lbrack\% 0\rbrack$$

gdzie:

W_zr. - najwyżej położony punkt,

W_p - wysokość przekroju zamykającego.

$$I = \frac{982 - 696}{1,61} = 177,64\lbrack\% 0\rbrack$$

$$Q_{sr.} = \frac{1,1496*11,51*10^{- 9}*1000^{2,05575}*{177,64}^{0,0647}}{70^{0,04435}} = 0,023\lbrack\frac{m^{3}}{s}\rbrack$$

6. Profil hydrologiczny przepływów średnich rocznych.

Profil hydrologiczny przepływów średnich rocznych obliczyłam ze wzoru:

$$Q_{x} = k*Q_{p}*\left( \frac{A_{x}}{A_{p}} \right)^{n}$$

Przykładowe obliczenia:

$$Q_{1} = 1*0,023*\left( \frac{0,0960}{1,1496} \right)^{1} = 0,0019\lbrack m3/s\rbrack$$

TABELA 4
∑ Ai [km^2]
0,0960
0,1758
0,2462
0,2500
0,2698
0,3170
0,3259
0,3393
0,3878
0,4243
0,6428
1,0234
1,0559
1,0714
1,1496

5. Analiza wyników

Suma powierzchni zlewni cząstkowych ∑ Ai - 1,1496 km²

Punkt wyznaczony na granicy zlewni - 989 m n.p.m.

Przekrój zamykający - 696m n.p.m.

Źródło cieku głównego - 982 m n.p.m.

Suma długości cieku głównego - ∑ Li-1,62 km

Suma pól powierzchni ∑F - 228450 m²

ΔH - 264,10 m

Spadek zlewni Izl - 153 ‰

Suma długości warstwic  ∑k - 7,93 km

Średni spadek stoku Is -276 ‰

Umowny spadek cieku I -178 ‰

Średni przepływ roczny dla całej zlewni Q_sr. - 0,023 m³/s