Введение
Наклон поверхности вдоль водотока. Градиент ручья (или уклон ручья) – это крутизна (или наклон) ручья. Он измеряется отношением перепада высот к горизонтальному расстоянию. Это безразмерная величина, обычно выражаемая в единицах метров на километр (м/км) или футов на милю (фут/миль); также может быть выражена в процентах (%). Средний градиент рек в мире составляет 2,6 м/км или 0,26%; уклон менее 1% считается пологим, а более 4% – крутым. Градиент ручья может изменяться по его течению. Можно определить средний градиент, известный как коэффициент рельефа, который показывает средний перепад высот на единицу длины реки. Расчет производится путем деления разницы высот между истоком и устьем (впадением или местом слияния) реки на общую длину реки или ручья.
Stream gradient (or stream slope) is the grade (or slope) of a stream. It is measured by the ratio of drop in elevation and horizontal distance. It is a dimensionless quantity, usually expressed in units of meters per kilometer (m/km) or feet per mile (ft/mi); it may also be expressed in percent (%). The world average river reach slope is 2.6 m/km or 0.26%;
a slope smaller than 1% and greater than 4% is considered gentle and steep, respectively. Stream gradient may change along the stream course. An average gradient can be defined, known as the relief ratio, which gives the average drop in elevation per unit length of river. The calculation is the difference in elevation between the river's source and the river terminus (confluence or mouth) divided by the total length of the river or stream.
Гидрология и геология
Высокий градиент указывает на крутой уклон и быстрое течение воды (то есть большую способность к эрозии), в то время как низкий градиент указывает на почти равнинное русло и медленно текущую воду, способную переносить лишь небольшое количество очень мелкого осадка. Реки с высоким градиентом обычно имеют крутые, узкие V-образные долины и называются молодыми реками. Реки с низким градиентом характеризуются более широкими и менее пересеченными долинами, а также склонностью к меандрированию. У многих рек наблюдается некоторое выравнивание градиента по мере приближения к устью на уровне моря.
Речная эрозия
Поток, текущий по равномерно размываемому субстрату, как правило, имеет крутой уклон вблизи истока и низкий уклон, стремящийся к нулю, при приближении к своему уровню базиса. Разумеется, однородный субстрат встречается в природе редко; твердые слои горных пород на пути могут устанавливать временный уровень базиса, за которым следует высокий уклон или даже водопад, когда ниже твердого слоя обнаруживаются более мягкие материалы. Человеческие плотины, оледенение, изменения уровня моря и многие другие факторы также могут изменять "нормальную" или естественную закономерность уклона.
Топографическое картографирование
На топографических картах уклон ручья можно легко приближенно оценить, если известны масштаб карты и высотный интервал контуров. Контурные линии образуют V-образную форму на карте, направленную вверх по течению. Подсчитав количество контуров, пересекающих определенный участок ручья, умножив это число на высотный интервал контуров и разделив полученное значение на длину этого участка ручья, можно получить приближенное значение уклона ручья. Поскольку уклон ручья обычно выражается в футах на 1000 футов, необходимо измерить перепад высоты и длину участка ручья в футах, а затем умножить полученный уклон (в футах на фут) на 1000. Например, если измерить участок длиной в одну масштабную милю вдоль ручья и посчитать, что он пересекает три контура на карте с 10-футовыми контурами, то уклон составит примерно 5,7 фута на 1000 футов, что является довольно крутым уклоном.