logo
2 курс / 1 семестр / ЭКЗАМЕНЫ / Гидрология

10. Движение воды в реке и его причины.

Основная причина движения (течения) воды в реках и каналах — это сила тяжести. В известной мере движение воды в реках может быть уподоблено движению твердого тела по наклонной плоскости. Однако движение воды в открытых руслах имеет ряд особенностей.

При общем движении в каком-либо направлении отдельные частицы воды передвигаются еще относительно одна другой. При движении воды возникает два типа трения: трение движущихся частиц о дно и берега и трение частиц одна о другую. Течение воды обусловливается уклоном поверхности воды, а не частными уклонами дна русла. Уклон же поверхности воды зависит от общего уклона русла, встречающихся препятствий, создающих подпор, от объема текущей воды и т. д.

Поперечное сечение водотока, заполненное водой, называется живым сечением Со. Суммарная длина подводного контура живого сечения называется смоченным периметром %. Частное от деления площади живого сечения на смоченный периметр называется гидравлическим радиусом R.

Движение воды характеризуется ее скоростью и расходом, под которым понимают объем воды, протекающий через живое сечение в единицу времени.

При переходе от одной точки живого сечения к другой скорости изменяются. Средняя скорость воды равна частному от деления расхода воды в данном живом сечении на его площадь.

В зависимости от значения и различают ламинарное и турбулентное движение воды.

Ламинарное движение наблюдается при небольшой скорости. Все частицы движутся параллельно одна другой. При большой скорости возникает турбулентное движение, когда отдельные струйки движутся в отдельные стороны. Это вихревое движение. Движение воды в. реках и каналах обычно турбулентное.

Кроме того, и ламинарное, и турбулентное движение может быть равномерным и неравномерным, установившимся и неустановившимся.

Равномерным называют такое движение, при котором средняя скорость течения и площадь живого сечения остаются постоянными. При этом движении уклоны поверхности воды и дна одинаковые.

При неравномерном движении площадь живого сечения и скорость изменяются по длине потока. Этот вид движения наблюдается при подпорах воды в руслах, резком изменении площади сечения и уклона русла.

При неустановившемся движении скорость и расход воды изменяются в водотоках во времени (при таянии снега, ливнях и т. д.).