Скорости течения воды и распределение их по живому сечению
Скорости течения воды и распределение их по живому сечению
Скорости течения в реках неодинаковы в различных точках потока: они изменяются и по глубине и по ширине живого сечения. На каждой отдельно взятой вертикали наименьшие скорости наблюдаются у дна, что связано с влиянием шероховатости русла. От дна к поверхности нарастание скорости сначала происходит быстро, а затем замедляется, и максимум в открытых потоках достигается у поверхности или на расстоянии 0,2H от поверхности.
Кривые изменения скоростей по вертикали называются годографами или эпюрами скоростей (рис. 5).
Рис. 5. Эпюры скоростей.
а — открытое русло, б — перед препятствием, в — ледяной покров,
г — скопление шуги.
На распределение скоростей по вертикали большое влияние оказывают:
- неровности в рельефе дна,
Рекомендуемые материалы
- ледяной покров,
- ветер,
- водная растительность.
По ширине потока скорости как поверхностная, так и средняя на вертикалях меняются довольно плавно, в основном повторяя распределение глубин в живом сечении: у берегов скорость меньше, в центре потока она наибольшая.
Линия, соединяющая точки на поверхности реки с наибольшими скоростями, называется стрежнем.
Обратите внимание на лекцию "11 Антанта и Тройственный союз".
Наглядное представление о распределении скоростей в живом сечении можно получить построением изотах — линий, соединяющих в живом сечении точки с одинаковыми скоростями (рис. 6).
Область максимальных скоростей расположена обычно на некоторой глубине от поверхности. Линия, соединяющая по длине потока точки отдельных живых сечений с наибольшими скоростями, называется динамической осью потока.
Средняя скорость на вертикали вычисляется делением площади эпюры скоростей на глубину вертикали или при наличии измеренных скоростей в характерных точках по глубине (vпов, v0,2, v0,6, v0,8, vдон) по одной из эмпирических формул, например
Рис. 6. Изотахи в живом сечении речного потока.
