Как найти среднюю глубину озера

Трехмерные объекты включают в себя глубину. Например, если у вас есть чаша, то от верхней части чаши до ее нижней части находится глубина чаши. Если у вас есть несколько объектов, которые имеют глубину, то вы можете рассчитать среднюю глубину. Средняя глубина показывает, насколько глубоки все объекты, если рассматривать их вместе. Формула для среднего — это сумма всех глубин, деленная на количество ваших глубин.

Измерьте все свои глубины. Например, вы измеряете пять чаш с глубиной 5 дюймов, 9 дюймов, 3 дюйма, 7 дюймов и 11 дюймов.

Сложите глубины. В приведенном выше примере 5 + 9 + 3 + 7 + 11 = 35.

Разделите сумму глубин на количество предметов, которые вы измерили. В этом примере 35, деленное на 5, равно средней глубине 7 дюймов.

The method for determining the depth of a lake depends on the resources available to the person making the calculation. Furthermore, there are multiple types of depth measurements. The mean depth of the lake is the volume divided by the surface area. You can use a fish finder or a rope with a weight to determine the depth of a lake. However, these technologies are only valuable for finding the depth at a specific place. To find the deepest point, you must take the measurements in several locations.

Determine Lake Depth with a Sonar

Mount a fish finder sonar on a boat.

Launch the boat.

Turn on the sonar.

Move the boat across the lake while watching the depth number. Note where the deepest points are along the way.

Spiral in around the deepest points to find which is the deepest.

Determine Lake Depth with a Rope and Weight

Tie the rope to the weight.

Bring the boat to the middle of the lake.

Lower the weight into the water slowly. When it touches the bottom, mark the rope and pull the weight back.

Lower the weight in several nearby locations. If the deepest mark is under water, mark the new deepest point. Continue until satisfied with the accuracy of the depth point.

Move to land and measure the rope with a tape measure.

Find Lake Depth Information on the World Lake Database

Launch a web browser.

Search the World Lake Database for the lake whose depth you are measuring.

Write down the deepest point and the mean lake depth.

Things You’ll Need

• Boat
• Sonar
• Rope
• Weight

Практическое
занятие «Морфометрические
характеристики озера»

При
изучении гидрологического режима озера,
при различного рода исследованиях и
расчетах, необходимо, в первую очередь,
выделить основные морфометрические
характеристики озера; площадь зеркала,
длину, ширину, объем воды, глубину.

Морфометрические
характеристики вычисляются по плану
озера в изобатах (изолиниях равных
глубин), построенному по данным промеров
(рис.
11)
и относятся к уровню вода, принятому
для построения плана.

Площадь
водной поверхности (ƒ ) и объем озера
(V)
изменяются в связи с колебаниями уровня
роды ( Н ). Зависимость площадей и объемов
озера от его глубины выражается графически
в виде батиграфической ƒ = f
(H)
и
объемной V
= f
(H)
кривых
(рис. 5). Эти кривые дают возможность
определить значения площади зеркала и
объема воды в озере при любом его
наполнении.

Содержание
работы

1. Определить
по плану озера основные морфометрические
характеристики:

а) площадь
зеркала (ƒ₀)
и площади, ограниченные изобатами (ƒ₁,
ƒ₂,
…ƒ_n);

б) длину
(L),

в) наибольшую
(В_макс)
и среднюю (В_ср)
ширину;

г) объем
воды всего озера (V₀)
и объемы слоев между плоскостями изобат
(V₁,
V₂,
…, V_n);
‘

д) наибольшую
(H_макс)
и среднюю (H_ср)
глубину.

2. Построить
батиграфическую и объемную кривые
озера.

Выполнение
работы

1.
а) Площадь
зеркала озера (ƒ_0,
м²
или км²
и площади, ограниченные изобатами (ƒ₁,
ƒ₂,
…ƒ_n),
определяются планиметрированием; записи
ведутся в табл.
4.
Результаты вычислений заносятся в графы
1, 2. табл.
5.

б)
Длина
озера
(L,
м или км) – кратчайшее расстояние между
двумя наиболее удаленными друг от друга
точками береговой линии, измеренное по
его поверхности; изображается в плане
прямой или ломаной линией.

в)
Наибольшая
ширина (В_макс,
м или км) – наибольшее расстояние между
берегами по перпендикуляру к длине
озера.

Средняя
ширина (В_ср)
– частное от делания площади озера на
его длину:

В_ср
=

Рисунок
5 – План оз. Голодзянка в изобатах

Рисунок
6 – Батиграфическая и объёмная кривые
оз. Голодвянка

Таблица
4 – Вычисление площади озера

Площадь
зеркала (ƒ₀) 339700
м²

Длина
(L) 1000
м

Ширина
средняя (В_ср) 340
м

Ширина
наибольшая (В_макс) 510
м

Объем
(V₀) 1362185
м³

Глубина
средняя (Н_ср) 4
м

Глубина
наибольшая (Н_макс) 6,5
м

Таблица
5 – Морфометрические характеристики
озера Голодзянка

г)
Котловины озер имею сложную форму,
отличающуюся от формы правильных
геометрических тел, и подобрать
зависимость для вычисления объема всей
водной массы озера затруднительно.
Поэтому при аналитическом определении
объем рассчитывается по слоям, заключенным
между плоскостям соседних изобат. Эта
слои с достаточной точностью могут быть
приравнены к правильным геометрическим
телам. Лучше результаты при вычисления
объемов слоев большинства озер дает
формула усеченного конуса. Общий объем
озера (V₀)
определяемся суммированием объемов
слоев:

V₀
= h₁
(f₁
+
f₂
+
√f₁
f₂)
/ 3 + h₂
(f₂
+
f₃
+
√f₂
f₃)
/ 3 + … + h_n-1
(f_n-1)
/ 3,

где
h₁,
h₂,
… h_n-1
– сечение изобат, принимаемое, как
правило, одинаковым для всего плана:
ƒ₁,
ƒ₂,
… ƒ_n-1
– площади, ограниченные изобатами, ƒ_n
= 0.

Для
приближенных расчетов объемов слоев
может быть использована формула призмы

V₀
= h
(f₁
+
f₂)
/ 2,

где
V
– объем слоя между плоскостями изобат;

общий
объем V₀
= v_i.

Вычисленные
объемы слоев записываются в графе 3
табл. 5.

Последовательное
суммирование объемов слоев от дна до
поверхности (графа 4, табл. 5) дает
нарастание объема до полного его значения
под нулевой изобатой.

д)
наибольшая
глубина (Н_макс)
определяется
по данным промеров и записывается на
плане озера.

Средняя
глубина (Н_ср)
– частное от деления объема озера на
его площадь

H_с
= V₀
/ f_0.

2.
Кривая зависимости площади озера от
глубины (а также уровня воды) –
батиграфическая
кривая,
строится на миллиметровой бумаге (формат
203 X 288 мм) по глубинам и соответствующим
им площадям, выбираемым из граф 1,2 табл.
5. На графике (рис.6) по вертикальной оси
откладываем значения глубин (Н, м), по
горизонтальной – площади (ƒ, м²).
Для упрощения записи наносимые на шкалу
значения площади делятся на 10ⁿ;
степень указывается в конце шкалы (ƒ
/10⁵,
м²);
в нашем примере величины площадей,
снятые с кривой, нужно умножать на 10⁵.
На линии при значении глубины Н = 0
откладывается величина площади зеркала
озера (ƒ₀).
Через полученные точки проводим плавную
линию – батиграфическую кривую ƒ =
f(Н).

Площадь,
заключенная между батиграфической
кривой и осями координат (0ƒ₀Н_макс
на рис.6), изображает в масштабе чертежа
объем всей водной массы озера; площади
0ƒ₀ƒ₁
, также 1ƒ₁ƒ₂
–
объемы слоев между изобатами.

Определив
планиметрированием площади 0ƒ₀ƒ₁,
1ƒ₁ƒ₂
и так далее и умножив их на значение
единицы площади в масштабе чертежа,
получим величины объемов слоев между
изобатами.

Таким
образом, для графического определения
объема озера и объемов слоев может быть
использована батиграфическая кривая.

Зависимость
объема всего озера и объемов слоев от
глубины отражается объемной
кривой,
которая строится совместно о батиграфической
кривой; шкала (V,
м³)
располагается параллельно (ƒ, м²)
(рис. 6). Для построения объемной кривой
на горизонтальных линиях, соответствующих
отложенным на вертикальной оси точкам
глубин (0, 1, 2 и т.д.), откладываются величины
объемов воды расположенных под изобатами
из графы 4 табл.5. На линии при значении
глубины Н = 0 откладывается полный объем
озера, на линии Н = I и — величина полного
объема без объема первого от поверхности
слоя, на линии Н = 2м- величина полного
объема без объемов двух верхних слоев
и т.д. В точке максимальной глубины V
= 0, Через отложенные точки проводим
плавную линию — объемную кривую V = ƒ ( Н
).

Батиграфическая
к объемная кривые могут быть построены
по плану котловины озера в горизонталях.
В этом случае на вертикальной оси вместо
глубин откладываются отметки горизонталей
(высоты уровней воды) в абсолютных или
относительных величинах.

По
батиграфической и объемной кривым
определяются площадь и объем озера при
изменениях уровня воды. Для этого от
отметки соответствующего уровня
(глубины) на вертикальной шкале проводится
горизонтальная линия до пересечения с
кривыми и по шкалам отсчитываются
величины площади и объема.

4

Соседние файлы в папке Гидрология

• #
• #
• #
• #
• #
• #

Для сравнительного изучения разных по площади озер взяты самые основные признаки, которые характеризуют природу озера и которые в той или иной степени отражают процессы, ведущие к переработке прибрежья и исчезновению озерной котловины.

Из всего разнообразия морфометрических, лимноморфогенетических и гидроморфологических характеристик озер рассматриваются более подробно лишь: площадь озера, средняя и максимальная глубина, показатель удельного водосбора, показатель условного водообмена, которые в большой степени определяют гидрофизические, гидрохимические и биологические особенности озер.

В 1948 г П.В. Иванов разработал классификацию озер мира по величине их площадей, располагая классы водоемов в геометрической прогрессии со знаменателем, равным десяти. Эта классификация дает возможность объективно оценить озера по их величине. Она нашла применение в условиях Карелии (Грицевская, 1965, 1967) и Белоруссии (Захаренков, 1964). Правда, И.С. Захаренков предложил несколько изменить расположение некоторых классов и каждый класс для детализации разбить на группы с границами пропорциональности 1 3 10.

В Европе встречаются озера почти всех классов классификации П. В. Иванова и И. С. Захаренкова, кроме озер-морей площадью свыше 100 тыс. км2

Для сопоставления некоторых гидрологических, гидрохимических и биологических показателей с площадью озер все водоемы разбиты на семь размерных классов: менее 0,1, 0,1-0,5; 0,5-1, 1- 5; 5-10; 10-50 и 50-100 км2. Озера более 100 км2 в работе не рассматриваются, так как каждое такое озеро заслуживает отдельной статьи или даже монографии.

Средняя глубина озер площадью до 100 км2 изменяется от менее чем 1 до 48,8 м. На основании анализа средних глубин 5373 озер четырех природных зон (тундра, тайга, смешанный лес и степь), величины средней глубины разбиты на пять классов, расположенных в геометрической прогрессии со знаменателем 2:

1. Средние глубины очень малые — менее 2;

2. Средние глубины малые — 2—4;

3. Средние глубины средние — 4-8;

4. Средние глубины большие — 8-16;

5. Средние глубины очень большие — более 16.

В последний класс очень больших средних глубин входят всего 37 озер, около 0,7% изученных водоемов. Наименьшие средние показатели глубин наблюдаются в озерах степи (2,6 м), тундры (3,7 м), несколько выше — в озерах смешанных лесов (3,9 м) и еще выше — в зоне тайги (4,5-5,3-6,7 м). Как видно из данных табл. 2.4, основная масса озер имеет среднюю глубину менее 8 м. Максимальная глубина озер площадью до 100 км2 изменяется в широких пределах: от менее 1 до 127 м.

На основании анализа максимальных глубин 6241 озера Европы (тундра, тайга, смешанный лес и степь) и Канады (зона тайги) величины максимальных глубин разбиты на шесть классов, расположенных в геометрической прогрессии со знаменателем 2:

1. Очень малая максимальная глубина — менее 3,12;

2. Малая максимальная глубина — 3,12-6,25;

3. Средняя максимальная глубина — 6,25-12,5;

4. Повышенная максимальная глубина — 12,5-25;

5. Большая максимальная глубина — 25-50;

6. Очень большая максимальная глубина — более 50.

Так, из 2755 водоемов Европы площадью до 100 км2 расположенных в равнинной части, всего лишь 10 озер имели максимальную глубину более 50 м. Средние показатели максимальных глубин по природным зонам и регионам изменяются от 10 м в зоне тайги Швеции до 20,8 м в зоне тайги Канады.

Сопоставление средней и максимальной глубин, показателя емкости, отношение средней глубины к максимальной (Форель, 1912; Верещагин, 1930) с площадью озер разных природных зон указывает, что как средняя, так и максимальная глубина во всех природных зонах с увеличением площади водоема возрастает, в то время как показатель емкости — уменьшается. Кроме того, средний показатель емкости озер от зоны тундры к зоне степей увеличивается с 0,28 до 0,53.