Как определить водосборную площадь

Чтобы понять, как определить водосборную площадь, необходимо сначала нанести водораздельную линию по наивысшим точкам и горизонталям топографической карты. Водораздел проходит перпендикулярно горизонталям рельефа, огибая истоки всех притоков заданной реки. Далее площадь ограниченного участка измеряют с помощью палетки, курвиметра, планиметра или геоинформационных систем. Полученное значение на карте умножают на квадрат масштаба местности.

$F = f \cdot m^2$

Разбор по случаям

Примеры

Измерение палеткой по карте. На топографической карте масштаба 1:25000 выделен бассейн ручья.

Квадрат палетки со стороной 1 см соответствует на местности $250\text{ м} \times 250\text{ м} = 0{,}0625\text{ км}^2$.

Внутри водораздела насчитано 40 полных квадратов и 12 неполных, принимаемых за 6 полных.

Итоговая водосборная площадь равна $F = (40 + 6) \cdot 0{,}0625 = 2{,}875\text{ км}^2$.

Геометрический метод разбиения. Бассейн водотока на карте масштаба 1:50000 аппроксимирован двумя треугольниками. Высота первого треугольника $h_1 = 4\text{ см}$, основание $a_1 = 6\text{ см}$. Для второго $h_2 = 3\text{ см}$, $a_2 = 4\text{ см}$.

Площадь на карте $f = 0{,}5 \cdot (4 \cdot 6 + 3 \cdot 4) = 18\text{ см}^2$.

С учетом масштаба ($1\text{ см}^2 = 0{,}25\text{ км}^2$) водосборная площадь составляет $F = 18 \cdot 0{,}25 = 4{,}5\text{ км}^2$.

Гравиметрический (весовой) метод. На топографической карте масштаба 1:25000 вырезали контур водосбора. На аналитических весах масса вырезки составила $m_1 = 0{,}48$ г. Из того же листа карты вырезали эталонный квадрат со стороной 10 см, что соответствует 2,5 км на местности. Площадь эталона составляет $S_0 = 6{,}25$ км$^2$, а его масса равна $m_0 = 0{,}20$ г.

По формуле $S = S_0 \cdot \frac{m_1}{m_0}$ рассчитываем искомую площадь бассейна реки: $S = 6{,}25 \cdot \frac{0{,}48}{0{,}20} = 15{,}0$ км$^2$.

Данный лабораторный способ обеспечивает высокую точность при высокой однородности бумажной основы и относительной погрешности измерения массы не более двух процентов.

Частые ошибки

• Пересечение водораздельной линией русел притоков вместо прохождения границы по возвышенностям и хребтам.
• Игнорирование масштаба карты при переводе квадратных сантиметров палетки в квадратные километры местности.
• Проведение границы водосбора без учета направлений горизонталей и горизонтальных горизонталей рельефа.

Коротко

Изучив основные методы гидрологии, вы узнаете, как определить водосборную площадь вручную или с помощью современных ГИС. Точно построенная граница водораздела гарантирует верность всех последующих гидрологических вычислений.