Наклона на леглото. Повечето характерен знак Всяка река е непрекъснатото движение на вода от източника към устата, което се нарича поток.Причината за потока се крие в наклона на леглото, който, който се подчинява на силата на гравитацията, водата се движи с по-голяма или по-малка скорост. Що се отнася до скоростта, тя е пряко зависима от наклона на леглото. Свързването на канала се определя от съотношението на височините на две точки към дължината на обекта, разположен между тези елементи. Така например, ако от източника на Волга до Калинина 448 km,и разликата във височината между източника на Волга и Калин и г-н 74.6 m,средната пристрастност на Волга в този раздел е 74.6 m,разделени на 448. km,0.00017. Това означава, че всеки километър от дължината на Волга на този сайт е спад - 17 см.

Надлъжен профил на реката. Ние отлагаме по хоризонталната линия последователно дължината на различните части на реката и по вертикалните линии на височината на тези зони. Свързване на краищата на вертикалната линия, ние получаваме чертеж на надлъжния профил на реката (фиг. 112). Ако не обръщате специално внимание на детайлите, тогава надлъжният профил на повечето реки може да бъде опростен под формата на падащо, леко вдлъбната крива, чийто наклон е постепенно намален от източниците към устата.

Наклонът на надлъжния профил на реката за различни части на реката на неодинаките. Например, за горната част на Волга, както вече видяхме, тя е равна на 0,00017, за обекта, разположен между горчивия и устието на кама 0.00005, а за частта от Сталинград до Астрахан - 0.00002.

Приблизително същото в Днепър, където в горната част (от Смоленск до Orsha) е 0.00011, а в долната част (от Kakhovka до Kherson) 0.00001. В района, където се намират праговете (от пилотите на лотоманая Каменка до Никопол), средният наклон на надлъжния профил на реката 0.00042, т.е. почти четири пъти повече, отколкото между Смоленск и или или или или или или или ор.

Примерите показват, че надлъжният профил на различни реки е далеч от същото. Последното е разбираемо: облекчението се отразява върху надлъжния профил на реката, геоложка структура И много други географски характеристики на района.

Например, помислете за "стъпките" върху надлъжния профил на r. Йенисей. Тук секциите на големи склонове виждаме в областта на пресичането на Western Sayan, след това Изток Саян и, накрая, в северния край на билото на Йенисей (Фиг. 112). Етап характер на надлъжния профил r. Йенисей предполага, че възникна в районите на тези планини (геологически) сравнително наскоро, а реката все още няма време да подравнява надлъжната крива. Същото е да се каже за планините Burein, които се нарязват в реката. Амур.

Досега говорихме за надлъжния профил на цялата река. Но при изучаването на реките понякога е необходимо да се определи бонуса на реката на дадена малка област. Този наклон се определя директно от Levetling.

Напречен речен профил. В напречния профил на реката разграничаваме две части: напречен профил на речната долина и напречния профил на самата река. Вече имаме представа за напречния профил на долината на реката. Оказва се в резултат на обичайната стрелба на терена. За да получите представа за профила на самата река или по-точно, река канал трябва да произвежда дълбините на реката.

Обеите се произвеждат или ръчно или механични. За измервания марката или ръчният лосттер се използва ръчно. Гръбнакът на гъвкавото и трайно дърво (смърч, пепел, гайка) на кръговото напречно сечение с диаметър 4-5 см,4 до 7. м.

Долният край на марката се охлажда с желязо (желязът предпазва от разделяне и помага на теглото му). Марката е боядисана бяла и поставена на десети от метър. Нулевото разделение съответства на долния край на марката. С цялата простота на устройството, маркиката дава точни резултати.

Измервателните дълбочини също са направени от ръчна партида. Потокът на партидата се отклонява от вертикала до някакъв ъгъл, което ви кара да направите подходящо изменение.

Обикновено реките обикновено се произвеждат от мостове. На реките, достигащи 200-300 м.ширини, при текущата скорост не повече от 1.5 м.в сек., Почиства могат да бъдат направени от лодка на кабел, простиран от една банка на реката до друга. Кабелът трябва да бъде плътно затегнат. С ширината на реката повече от 100 м.необходимо е в средата на реката да сложи лодка при котва за поддържане на кабел.

На реките, чиято ширина е повече от 500 g, линията на изместването се определя от финала знаците, определени на двата брега, и точките на промишлеността се определят от съоръженията от брега. Броят на промишлените дисплеи зависи от естеството на дъното. Ако релефът на дъното се променя бързо, формите трябва да бъдат по-големи, с дъното на монотония - по-малко. Ясно е, че по-субкурките, толкова по-точен е профилът на реката.

За да нарисувате речен профил, се извършва хоризонтална линия, на която клапаните се отлагат по скалата. От всеки поток се извършва перпендикулярна линия, на която дълбочината, получена от прекурсорите, също се отлага по скалата. Свързване на долните краища на вертикалите, получаваме профил. Благодарение на дълбочината на реките в сравнение с ширината е много малка, докато рисувате профил, вертикалната скала приема повече хоризонтално. Следователно профилът е изкривен (преувеличен), но по-визуален.

Като имате профил на речното корито, можем да изчислим площта на живата напречно сечение (или площта на водната секция) на реката (FM. 2 ), ширината на реката (б), дължината на навлажнения периметър на реката ( Pm), Най-голямата дълбочина (h max.м. ), средната дълбочина на реката ( h cp. м) и радиус на хидравликата.

Живо напречно сечение на реката те наричат \u200b\u200bнапречното сечение на реката, пълна с вода. Профилът на канала, получен в резултат на индустрията, просто дава представа за жива напречна секция на реката. Районът на живата напречно сечение на реката в по-голямата си част се изчислява аналитично (по-рядко се определя от чертежа с помощта на план за изпълнение). Да се \u200b\u200bизчисли площта на живата напречно сечение ( Е.m 2) вземете чертеж на кръстосания профил на реката, на който вертикалите разделят площта на жизнено напречно сечение в редица трапези, а крайбрежните зони имат появата на триъгълници. Районът на всяка отделна фигура се определя от формулите, известни на нас от геометрията и след това се взема сумата на всички тези зони.

Ширината на реката се определя просто по дължината на горната хоризонтална линия, изобразяваща повърхността на реката.

Навлажнен периметър - Това е дължината на крайния ред на реката в профила от една банка на речното крайбрежие до друго. Той се изчислява чрез добавяне на дължината на всички сегменти на долната линия върху чертежа на живата напречно сечение на реката.

Хидравличен радиус - това е частно да се раздели площта на живата секция за дължината на навлажнения периметър ( R.= Е./ R m).

Средна дълбочина - Това е частно да се раздели зоната на жизнено напречно сечение

ширина на река река ( х. вж. = Е./ Б.м).

За равнинните реки, размерът на хидравличния радиус обикновено е много близо до величината на средната дълбочина ( R.≈ h cp.).

Най-голямата дълбочина възстановява според проектите.

Речно ниво. Ширината и дълбочината на реката, площта на живата секция и другите условия, дадени от нас, могат да останат непроменени само ако нивото на реката остане непроменено. Всъщност това никога не се случва, защото нивото на реката се променя през цялото време. Оттук е ясно, че когато изучавате реката, измерването на колебанията на речното ниво е най-важната задача.

За водоснабдяване съответната зона на реката с права линия е избрана, чиято напречно сечение не е сложна от шлифовъчни машини или острови. Обикновено се провежда наблюдение на колебанията на речното ниво крак.Полечките са стълбове или стойка, разделени на метри и сантиметри, монтирани на брега. За нула на краката (ако е възможно), най-нисък хоризонт на реката на това място се приема. Избраният веднъж нула остава постоянен за всички следващи наблюдения. Нулката на крака е постоянна ремък .

Наблюдението на колебанията на ниво обикновено се произвежда два пъти дневно (при 8 и 20 часа). Някои публикации са инсталирани автентични лимниграфи, които дават непрекъснат запис под формата на крива.

Въз основа на данните, получени от наблюденията на краката, графиката на колебанията на ниво за един или друг период се нарисува: за сезона, за една година, за няколко години.

Скоростта на потока на реките. Вече казахме, че дебитът на реката е пряко зависим от лайнера на леглото. Въпреки това, тази зависимост не е толкова проста, колкото изглежда на пръв поглед.

Всеки, който е поне малко запознат с реката, знае, че дебитът от брега е много по-малък, отколкото в средата. Това е особено добре известно на гребане. Когато лодманът трябва да се изкачи по реката нагоре, той запазва брега; Когато той трябва бързо да слезе, той запазва средата на реката.

По-точни наблюдения, произведени в реките и изкуствените потоци (наличието на дясното корито), показват, че водният слой е непосредствено в непосредствена близост до канала, в резултат на триене около дъното и стената на канала се движи при най-ниската скорост. Следващият слой е вече по-голям от скоростта, защото той не влиза в контакт с канала (който все още е), но с бавно преместване на първия слой. Третият слой има още по-голяма скорост и т.н. Накрая, най-голямата скорост се намира в частта, след което каналът се отличава от дъното и стените. Ако вземете напречно сечение на потока и свържете места в същия дебит с линии (изотами), тогава ще имаме схема, ясно изобразяващ оформление на слоевете с различни скорости (фиг. 113). Това е особен слоен поток от поток, в който скоростта се увеличава последователно от дъното и стените на леглото до средната част, наречена ламинар.Типичните ламинарни функции могат да се характеризират накратко, както следва:

1) скоростта на всички частици на потока има една постоянна посока;

2) Скоростта в близост до стената (в долната част) винаги е нула и с отстраняването от стените се увеличава гладко до средата на потока.

Трябва обаче да кажем, че в реките, където формата, посоката и естеството на канала се различават значително от правилната ръба на изкуствения поток, правилното ламинарно движение почти никога не се наблюдава. Вече в само едно огъване на леглото, в резултат на центробежни сили, цялата система на слоеве е драматично преместена към вдлъбнати брега, което от своя страна причинява редица други

движения. С предмпосомствата на дъното и по краищата на канала има вихрови движения, антифлизи и други, много силни отклонения, още по-усложнявайки картината. Особено силни промени в движението на водата се появяват на малки места на реката, където потокът е разделен на джетове, разположени фен.

В допълнение към формата и посоката на леглото, увеличаването на дебита има голямо влияние. Ламинарното движение дори и в изкуствени потоци (с правилния канал) се променя драстично с увеличаване на дебита. При бързи движещи се потоци се появяват надлъжни винтови джетове, придружени от малки вихрови движения и вид пулсации. Всичко това до голяма степен усложнява естеството на движението. Така в реките вместо ламинарно движение най-често се наблюдава по-сложно движение, наречено тубулентен. (Повече за естеството на бурните движения, ние ще се съсредоточим по-късно, когато разглеждаме условията за образуване на потока на потока.)

От всичко е ясно, че проучването на дебита на реката е трудно нещо. Ето защо, вместо теоретичните изчисления тук по-често трябва да прибягват до директни измерения.

Измерване на скоростта на потока. Най-простият и най-достъпният начин за измерване на дебита е измерването с плувки.Гледане (с часовник), минавайки по време на поплавъка, минавайки по две точки, разположени по реката на определено разстояние един срещу друг, винаги можем да изчислим желаната скорост. Тази скорост обикновено се изразява чрез броя метри в секунда.

Посоченият метод позволява да се определи скоростта само на най-горния слой вода. За да се определи скоростта на по-дълбоките водни слоеве, две бутилки се консумират (фиг. 114). В този случай горната бутилка дава средната скорост между двете бутилки. Познаването на средния воден дебит на повърхността (първи метод), лесно можем да изчислим скоростта в желаната дълбочина. Ако В. 1 ще има скорост на повърхността, В. 2 - Средната скорост, но В. - желаната скорост, тогава В. 2 =( В. 1 + В.)/2 където желаната скорост в. = 2 в. 2 - в. 1 .

Непоследователно по-точни резултати се получават при измерване чрез специално устройство за носене грамофони.Има много видове грамофони, но принципът на тяхното устройство е същото и се крие в следното. Хоризонталната ос с винт за гребло в края е подвижно подсилен в рамката, имаща кормилна писалка в задния край (фиг. 115). Устройството, спуснато във водата, подчинявайки се на волана, става само срещу течението,

и винтът на острието започва да се върти заедно с хоризонталната ос. На останието има безкраен винт, който може да бъде свързан към измервателния уред. Гледайки часовника, наблюдателят включва брояч, който започва да брои броя на оборотите. След определен период от време броячът се изключва и наблюдателят по броя на оборотите определя скоростта на потока.

В допълнение към тези методи, ние използваме друго измерване от специални трактори, динамометри и, накрая, химически методиИзвестно ни е да проучим скоростта на потока на подземните води. Пример за бетометър може да служи като производител на проф. В. Глушков,представяне на гумен цилиндър, чиято отвор се начертава към потока. Количеството вода, което има време да влезе в балон на единица време, дава възможност да се определи скоростта на потока. Динамерите определят силата на налягането. Силата на налягането ви позволява да изчислите скоростта.

Когато се изисква да се получи подробна представа за разпределението на скоростите в напречното сечение (жива секция) на реката, се прилагат както следва:

1. Напредъкът на реката е изтеглен и за удобство вертикалната скала отнема 10 пъти по-хоризонтално.

2. Вертикалните линии се извършват върху тези елементи, в които дебитът се измерва при различни дълбочини.

3. На всеки вертикален се отбелязва съответната дълбочина на скалата и се посочва съответната скорост.

Свързващи точки със същите скорости, ще получим система от криви (задници), което дава визуална представа за разпределението на скоростите в дадено живо напречно сечение на реката.

Средната скорост. Много хидроложки изчисления трябва да имат данни средна скорост Потока на водата на живата напречно сечение на реката. Но определянето на средната скорост на водата е доста сложна задача.

Вече казахме, че движението на вода в потока е не само сложно, но и неравномерност, навреме (пулсация). Въпреки това, въз основа на редица наблюдения, ние винаги имаме възможност да изчислим средния дебит за всяка точка на живото напречно сечение на реката. Като имате размер на средната скорост в точката, можем да изобразим разпределението на скоростите на вертикалите, които приемаме. За да направите това, дълбочината на всяка точка се отлага вертикално (отгоре надолу) и скоростта на потока хоризонтално (отляво надясно). Правим същото с други точки с американски вертикални. Чрез свързване на краищата на хоризонтални линии (изобразяващи скорости), ние ще получим чертеж, който дава ясна представа за скоростта на теченията на различни дълбочини на вертикалата, която приемаме. Този чертеж се нарича график на скорости или хумографско на скорости.

Според многобройни наблюдения е разкрито, че за да се получи пълен поглед върху разпределението на вертикалните дебит, то е достатъчно за определяне на скоростите при следващите пет точки: 1) на повърхността, 2) с 0.2х., 3) 0.6х., 4) 0.8х. и 5) на дъното, броене х. - дълбочината на вертикала от повърхността до дъното.

Хуморът на скоростта дава ясна представа за промяна на скоростта от повърхността до дъното на потока върху вземането на вертикално. Най-малката скорост в дъното на потока се дължи главно на триене. Колкото по-голяма е грапавостта на дъното, остротата на скоростта на потока намалява. През зимата, когато повърхността на реката е покрита с лед, триенето се осъществява и за повърхността на леда, която също се отразява в дебита.

Домовете на скоростта ни позволяват да изчислим средния дебит на реката на този вертикален.

Средният вертикален дебит на вертикалния поток е най-лесен за определяне по формулата:

където ώ е площта на игото на скоростите, и n е височината на тази област. С други думи, за да се определи средният дебит на вертикала на живата част на потока, площта на иго на скоростта е разделена на височината му.

Площта на добива на скорости се определя или използва планов метър или аналитично (т.е. счупване на прости фигури - триъгълници и трапези).

Средният дебит се определя по различни начини. Повечето прост начин е умножаването на максималната скорост (V max.) върху коефициента на грапавост (P). Коефициентът на грапавост за планинските реки може да бъде приблизително 0.55, за реки с река, облицована с чакъл, 0.65, за реки с неравни пясъчни или глинени лъжи 0.85.

За точна дефиниция Средният дебит на живото напречно сечение на потока се използва от различни крепости. Най-често срещаната е формулата на SZI.

където в. - средна скорост на напречното сечение на движението, R. - хидравличен радиус, Й. - безопасност на повърхностния поток и От- коефициент на скорост. Но тук значителни трудности представляват определянето на коефициента на скорост.

Коефициентът на скоростта се определя от различни емпирични формули (т.е. получени въз основа на изучаването и анализ на голям брой наблюдения). Най-простата е формулата:

където пс- коефициент на грапавост, а. R. - вече запознат с хидравличния радиус.

Потребление. Брой вода Б. m,преминава през това жива напречно сечение на реката в секунда, наречена речен поток(за този елемент). Теоретично поток (но)изчислете просто: тя е равна на площта на живата напречно сечение на реката ( Е.), умножено по средния дебит ( в.), п. E. но= Fv.. Така например, ако площта на живата секция на реката е равна на 150 m 2,и скорост 3. m / s, тогавапотреблението ще бъде равно на 450 m 3.за секунда. При изчисляване на консумацията на единица вода се взема кубичен метър и на единица време - втори.

Вече говорихме за теоретично потреблението на реката за един или друг елемент, за да изчислим, че не е трудно. Изпълнете тази задача почти по-сложни неща. Нека да се спрем за най-простите теоретични и практически методи, които най-често се използват в изследването на реките.

Има много различни начини за определяне на консумацията на вода в реките. Но всички те могат да бъдат разделени на четири групи: насипни метод, метод за смесване, хидравлични и хидрометрични.

Болен начин успешно се използва за определяне на консумацията на най-малката река (ключове и потоци) с дебит от 5 до 10 литра (0,005- 0,01 m 3)за секунда. Нейната същност се крие във факта, че потокът се движи и водата се спуска върху жлеба. Кофа или резервоар се монтира под улея (в зависимост от стойността на потока). Обемът на кораба трябва да бъде точно измерен. Времето на пълнежа на съда се измерва за секунди. Частно от разделяне на обема на кораба (в метри) по време на пълненето на кораба (за секунди) като. Веднъж и дава желана стойност. Методът на звука дава най-точните резултати.

Метод на смесване тя се основава на факта, че в определен параграф на реката се възхищава решение на всяка сол или боя. Определяне на съдържанието на сол или боята в другата, под разположената, дебита, изчисляване на консумацията на вода (най-простата формула

където q. - консумация на водороден разтвор, K 1-концентрация на солен разтвор при издаване, \\ t до 2.- концентрация на солен разтвор в основната точка). Този метод е един от най-добрите за турбулентни планински реки.

Хидравличен метод тя се основава на използването на различни видове хидравлични формули, когато водата тече както чрез естествени канала, така и чрез изкуствени брегове.

Нека дадем най-простия пример за водоустойчив метод. Изграден е язовир, горната част на която има тънка стена (от дърво, бетон). Стената се прерязва чрез правоъгълник, с прецизно дефинирани размери. Препълнете водата през водосбора и дебитът се изчислява по формулата

(T. - коефициент на водоустойчив, б. - Ширина на прага на водоустойчив, Х. - По време на ребрата на водите г. - устойчивост на тежестта), с помощта на водород, може точно да измерва разходите от 0,0005 до 10 m 3 / s.Особено широко се използва в хидравличните лаборатории.

Хидрометричен метод тя се основава на измерване на площта на жизнено напречно сечение и дебит. Това е най-често срещаното. Изчислението се извършва по формулата, която вече говорим.

Наличност. Количеството вода, протичаща през това жива напречно сечение на реката в секунда, ние наричаме консумация. Нарича се количеството вода, което преминава през това жива напречно сечение на реката за по-дълъг период наличност.Мащабът на потока може да бъде изчислен на ден, за месеца, за сезона, за годината и дори в няколко години. Най-често запасът се изчислява за сезоните, защото сезонните промени за повечето реки са особено силни и характерни. Голямото значение в географията има ценностите на годишните отпадъчни води и по-специално размера на средния годишен поток (запас, изчислен от многогодишни данни). Средногодишният отток дава възможност за изчисляване на средната потребление на реките. Ако потреблението е изразено в кубични метри За секунда, тогава годишният запас (за да се избегне много големи числа) се изразява в кубични километри.

Имате информация за разходите, можем да получим данни и за изтичане за един или друг период от време (чрез умножаване на количеството на дебита за броя на взетите секунди). Мащабът на потока в този случай е изразен обем. Потокът от големи реки се изразява обикновено в кубични километри.

Така например средногодишният запас Волга 270 км 3,Днепър 52. км 3,Obi 400. км 3,Yenisei 548. км 3, Amazon 3787. км, 3.и т.н.

Когато обработването на реките е много важно, съотношението на количеството на валежите пада върху района на реката с нас е много важно. Количеството на валежите, както знаем, се изразява в дебелина на водния слой в милиметри. Следователно, за сравняване на стойността на потока от размера на утайката, е необходимо да се изрази дебелината на водния слой в милиметри като дебелина на водния слой. За тази цел дебитът за този период, изразено в мерките за насипно състояние, се разпространява в равномерен слой по цялата площ на речния басейн, основан на позицията за наблюдение. Тази стойност, наречена Височината на канализацията (А), се изчислява по формулата:

НО - това е височината на изтичането, изразена в милиметри, Q. - потребление, T.- Периодът на време, 10 3 служи като превод на метри до милиметри и 10 6, за да преведат квадратни километри в квадратни метра.

Съотношението на количеството поток към количеството утаяване на утаяването се извиква фактора на потока.Ако факторът на потока показва писмото но,и количеството на валежите, изразени в милиметри - х.T.

Факторът на потока, както и всичко, е абстрактна стойност. Тя може да бъде изразена като процент. Така например за стр. Neva a \u003d 374 mm, х. \u003d 532 mm; следователно, но\u003d 0.7, или 70%. В този случай коефициентът на потока p. Нева ни позволява да кажем, че от общото количество валежи, попадащи в речния басейн. Нева, 70% тече в морето и 30% се изпарява. Спазваме съвсем различна картина на r. Нил. Тук A \u003d 35 mm, х. =826 mm;следователно А \u003d 4%. Така че 96% от всички седименти на басейна на Нил се изпарява и само 4% идват в морето. Вече от горепосочените примери е ясно каква е огромна стойност на фактора на потока за географите.

Даваме като пример средната стойност на валежите и изтичаме за някои реки на европейската част на СССР.

В примерите предвиждахме количеството на валежите, стойностите на отпадъчните води и следователно коефициентите на източване се изчисляват като средногодишен годишен въз основа на многогодишни данни. От само себе си се разбира, че коефициентите на отпадъчни води могат да бъдат премахнати за всеки период от време: ден, месец, сезон и др.

В някои случаи изтичането се изразява от броя на литра в секунда за 1 км 2. Зона за басейн. Тази стойност на канализацията се нарича модул на потока.

Мащабът на средния дългосрочен поток, използващ изолирани изолини, може да бъде на картата. На такава наличност е изразена от модули на канализацията. Тя дава представа, че средногодишният запас на равнинните части на територията на нашия съюз има зонин характер, а величината на потока намалява на север. Според такава карта можете да видите какво много важно за потока има облекчение.

Хранителни реки. Има три основни вида хранителни реки: хранене с повърхностни води, подземни води и смесено хранене.

Повърхностните води на захранването могат да бъдат разделени на дъжд, сняг и ледена. Дъждовната храна се характеризира с реки на тропически райони, повечето мусонови зони, както и много области Западна ЕвропаИзтъкнат мек климат. Храненето сняг е характерно за страни, където много сняг се натрупват по време на студения период. Това включва повечето от реките на СССР. През пролетното време се характеризират мощни наводнения. Особено е необходимо да се подчертае снега на високите планински страни, на които се получава най-голямото количество вода в края на пролетта и през лятото. Това е храна, която е името на врага, близо до ледниковата диета. Ледниците, като планински сняг, дават вода главно през лятото.

Подземната вода се захранва по два начина. Първият начин е храненето на реките с по-дълбоки водни слоеве (или, както казват, съблазняват) в речното корито. Това е доста устойчива храна за всички сезони. Вторият начин е храненето на водите на почвата на алувиалната дебелина, пряко свързана с реката. По време на периоди на високо водно стоящи, алувий е наситен с вода и след упадъка на водата, реката бавно връща собствените си запаси. Тази сила е по-малко стабилна.

Реките, които получават диетата си от някаква повърхност или сами подземни води, са редки. Смесените хранителни реки са значително по-често срещани. В някои периоди на годината (пролет, лято, началото на есента), повърхностните води преобладават за тях, в други периоди (през зимата или по време на суша), храненето на почвата става единственият.

Възможно е да се споменат реките, които се хранят с кондензивни води, които могат да бъдат повърхностни и подземни. Такива реки са по-често срещани в планинските райони, където натрупването на блокове и камъни на върхове и склонове кондензират влагата в забележими количества. Тези води могат да повлияят на увеличението на потока.

Условия на реките в различни времена на годината. През зимата, болкаврата на нашите реки се доставя изключително подземни води. Това хранене е съвсем равномерно, така че зимният запас за повечето от нашите реки може да се характеризира като най-еднакво, много слабо разлагане от началото на зимата до пролетта.

През пролетта на характера на канализацията и като цяло целият речен режим се променя драстично. Снежните утайки под формата на сняг бързо стават бързо и топене на вода в огромна сума се сливат в реката. В резултат на това се оказва пролетно наводнение, което, в зависимост от географски условия Реката басейн продължава повече или по-малко за дълго време. От естеството на пролетния човек ще говорим малко по-късно. В този случай, ние отбелязваме само един факт: огромен брой пролетни приказки се добавят за захранването, което увеличава запасите много пъти. Например, за графиката, средното потребление през пролет надвишава зимното потребление от 12 и дори 15 пъти, за OKA 15-20 пъти; Потреблението на Днепър в Днепропетровск през няколко години надвишава зимното потребление от 50 пъти, разликата в малките реки е още по-значима.

През лятото се извършва храненето на реките (в нашите ширини), страна, подземна вода, от друга - непосредствена дъждовна вода. Според наблюденията на акад. Опоковав горната част на басейна този непосредствен дъждовен поток през летните месеци достига 10%. В планинските райони, където условията на потока са по-благоприятни, този процент се увеличава значително. Но тя достига особено голям размер в онези области, които се отличават с широко разпространената перматура. Тук, след всеки дъжд, нивото на реките бързо се издига.

През есента, тъй като температурата намалява, изпаряването и транспирацията постепенно намалява и се увеличава повърхността (дъждовна вода). В резултат на това падането през есента, като цяло, се увеличава до момента, когато течните атмосферни валежи (дъжд) са заменени с твърдо вещество (сняг). Така, през есента, като

имаме почвата плюс храна за дъжд, а дъждовната постепенно намалява и спира в началото на зимата.

Това е хода на храната на обикновените реки в нашите ширини. В планините се добавят дори разтопената вода от планински сняг и ледници.

В пустинята и сухитестемни зони, оформената вода от планински сняг и лед играят доминираща роля (Amu-Daria, Cheese Daria и др.).

Трептене на нива на вода в реките. Току-що говорихме за условията за хранене на реките по различно време на годината и във връзка с това отбелязахме как се променят запасите в различно време на годината. Най-ясно от тези промени показва колебанията на кривата във водните нива в реките. Тук имаме три графики. Първата диаграма дава представа за колебанията в нивото на горската зона на европейската част на СССР (фиг. 116). В първата диаграма (R. Volga) е характерна

бързо и високо нарастване с продължителност около 1/2 месеца.

Сега обърнете внимание на втория график (фиг. 117), която е характерна за реките на зоната на тайгата на Източна Сибир. Тук е рязко покачване на пролетта и редица асансьори през лятото поради дъждовете и наличието на пермастратка, повишаване на скоростта на потока. Наличието на една и съща пранеца, която намалява зимната почвена сила води до особено ниско ниво на вода през зимата.

На третата диаграма (фиг. 118), кривата на колебанията на реките на зоната на тайгата на Далечния изток. Тук, във връзка с MarzLot, същото е много ниско в студения период и непрекъснатите релсови колебания в топли периоди. Те се определят от пролетта на началото на лятото, като топете сняг, а по-късно с дъждове. Наличието на планини и везатор ускорява запасите, което е особено рязко засегнато от колебанията на ниво.

Характерът на колебанията в нивата на една и съща река в различни години на неравностойно положение. Тук имаме диаграма колебание r. Кама за различни години (фиг. 119). Както можете да видите, реката в различни години има много различен характер на трептенията. Вярно е, че са избрани най-острите отклонения от нормата. Но тук е вторият график на трептенията на нива стр. Волга (фиг. 116). Тук всички трептения от същия тип, но люлката на трептенията и продължителността на разлива е съвсем различна.

В заключение трябва да се каже, че проучването на колебанията в речните нива, в допълнение към научното значение, също има огромен практическа стойност. Разрушените мостове, унищожени язовири и крайбрежни съоръжения, наводнени, а понякога напълно унищожени и измити селата отдавна принуждават човека внимателно да третират тези явления и ги изучават. Не е трудно, че наблюденията на колебанията в речните нива се извършват с дълбока древност (Египет, Месопотамия, Индия, Китай и др.). Река корабоплаването, пътно строителство и особено железниците, изискваше по-точни наблюдения.

Наблюдението на трептенията на речните нива в Русия започна, очевидно, за много дълго време. В хрониките, започвайки с XV. ° С. ние често сме посочени на височината на разливите p. Москва и Ока. Наблюденията над колебанията на нивото на река Москва бяха произведени ежедневно. Първо XIX. в. Дневните наблюдения бяха проведени на всички големи корита на всички транспортни реки. От година на годината броят на хидрометричните станции непрекъснато се увеличава. В предварително революционно време имахме повече от хиляда поливни постове в Русия. Но тези станции са постигнали специално развитие в съветските времена, което е лесно да се види от масата.

Пролетно наводнение. По време на пролетното топене на снега, нивото на водата в реките се издига рязко, а водата, междинният слой обикновено тече, излиза от банките и често наводнява разбирането. Този феномен е характерен за повечето от нашите реки, се нарича пролетно наводнение.

Времето на подземния свят зависи от климатичните условия на района и продължителността на полето на наситените, в допълнение, от размера на басейна, отделните части на които могат да бъдат при различни климатични условия. Така например за стр. Днепър (според наблюдения в Киев) продължителността на наводненията от 2,5 до 3 месеца, докато за притоците на Днепър - Sula и Psöl - продължителността на наводнението е само около 1,5-2 месеца.

Височината на пролетния поток зависи от много причини, но най-важните от тях са: 1) броят на снега в речния басейн до върха на топенето и 2) интензивността на пролетното топене.

Някои значими също имат степента на насищане на почвата вода в басейна на реката, мерзло или почвени гуми, пружинни валежи и др.

За повечето големи реки на европейската част на СССР, пролетната вода на 4 е характерна за 4 м.Въпреки това, в различни години височината на пролетното наводнение е податлива на много силни колебания. Така например, за Волга в град Горки Водни асансьори достигат 10-12 m,уляновс до 14. m;за стр. Днепър за 86 години наблюдение (от 1845 до 1931 г.) от 2.1 М.до 6-7 и дори 8,53 м.(1931).

Най-високите водни асансьори водят до клонове, които причиняват големи щети на населението. Пример за това е наводнението в Москва 1908 г., когато значителна част от града и Москва-Курск могат железопътна линия Десетки километри са под вода. Много силно наводнение е преживяло редица Волга градове (Rybinsk, Yaroslavl, Astrakhan и др.) В резултат на необичайно високо нарастване на водата r. Волга през пролетта 1926

На големи сибирски реки във връзка с задръстванията, повдигането на вода достига 15-20 или повече от метри. Така, на r. Yenisei до 16. m,и на r. Лена (U Булун) до 24 м.

Наводнения. В допълнение към периодично повтарящите се пролетни сементи, все още има внезапни асансьори на вода, причинени от или загуба на тежки дъждове или други причини. Тези внезапни повдигащи вода в реките, за разлика от периодично повтарящите се пружинни уплътнения, се наричат наводнения.Наводненията в контраст с салоните могат да се появят по всяко време на годината. В условията на равнинните зони, където пристрастността на реките е много малка, тези наводнения могат да причинят рязко увеличаване на 1 нива главно в малки реки. В планинските условия наводнението се проявява на повече големи реки. Особено силни наводнения се наблюдават в нашия изток, където, в допълнение към планинските условия, имаме внезапно удължено престъпление, което дава над един или два дни повече от 100 mm.валежи. Тук летните наводнения често приемат характера на силни, понякога разрушителни наводнения.

Известно е, че горите и природата на оттока изобщо са като цяло, горите са огромни. На първо място, те осигуряват бавно топене на сняг, което удължава продължителността на наводнението и намалява височината на наводнението. В допълнение, горските отпадъци (любители на листа, игли, мъхове и др.) Запазват влагата от изпаряване. В резултат на това коефициентът на повърхностния отток в гората е три или четири пъти по-малко от обработваемата земя. Следователно височината на наводненията намалява до 50%.

За да се намалят разливите и като цяло, ние отделяме специално внимание на запазването на горите в хранителните райони в СССР. Резолюция (от 2 / \\ tVII1936) предвижда запазването на горите върху двата брега на реките. В същото време трябва да се поддържат горски ивици в 25 в горните потоци на реките. км ширини и в долния поток 6 км.

Способността за по-нататъшно бой срещу разливи и развитието на мерки за регулиране на повърхността на оттока в нашата страна може да се каже неограничено. Създаването на горски структури и резервоари регулира запасите върху огромни пространства. Създаването на огромна мрежа от канали и колосални резервоари е още по-подчиняването на отпадъчните води и най-голямата полза от човек на социалистическо общество.

Mezhny. В периода, когато реката живее почти единствено за сметка на храненето на подземните води в отсъствието на хранене на дъждобран, нивото на реката е най-ниското. Този период на най-ниското стоене на водното ниво в реката се нарича среща.Началото на Центъра счита, че краят на спада в пролетния поток, а краят на центъра е началото на есенното ниво на повдигане. Така че вътрешностите или междупелът за повечето от нашите реки съответстват на летния период.

Реки за закриване. Реки от студени и умерени страни в студения период на годината са покрити с лед. Замразяването на реките започва обикновено край брега, където най-слабият ток. В бъдеще на водата се появяват кристални и лед игли, които се събират в големи количества, образуват така наречената "мазнина". Тъй като водата за охлаждане по-нататък се появява в реката, броят на които постепенно се увеличава. Понякога твърдото есенно сушене на лед продължава няколко дни, а с тихо мразовито време, реката "става" доста бързо, особено на завои, където се натрупват голямо количество ледени плавни. След като реката е покрита с лед, тя се превръща в хранене с подземни води, а нивото на водата често се намалява, а ледът на реката започва.

Лед чрез нарастващо дъно, постепенно се сгъстява. Дебелината на леденото покритие в зависимост от климатичните условия може да бъде много различна: от няколко сантиметра до 0.5-1 1 m,и в някои случаи (в Сибир) до 1.5- 2 m.От топене и замразяване потокът от сняг може да се сгъсти отгоре.

Изхода на голям брой източници, които носят по-топла вода, в някои случаи водят до образуването на "обхождане", т.е. не-замразяването.

Процесът на замразяване на реката започва с охлаждането на горния слой вода и образуването на тънки ледени филми ", известни като сала.В резултат на турбулентния характер на потока се случва разбъркването на водата, което води до охлаждане на цялата вода. В същото време температурата на водата може да бъде малко по-ниска от 0 ° (в гр. Neva до - 0 °, 04, на p. Yenisei -0 °, 1): свръхколадната вода създава благоприятни условия за формиране на ледени кристали, водещи до така наречените дълбок лед.Извиква се дълбот лед, оформен на дъното долен лед.Се нарича дълбок лед, който е в окачването, се нарича шугуй.Шуга може да бъде в суспензия, както и да плува към повърхността.

Долният лед, постепенно нараства, се откъсва от дъното и, по силата на по-малка плътност, плува на повърхността. В същото време, долният лед, излитане от дъното, улавя с вас и част от почвата (пясък, камъчета и дори камъни). Долният лед, който дойде на повърхността, също се нарича Шуга.

Скритата топлина на образуването на лед се изразходва бързо, а водата на реката е през цялото време, до образуването на ледено покритие, остава претоварено. Но веднага щом се случи ледено покритие, загубата на тегло във въздуха до голяма степен се преустановява и водата вече не е хипочера. Ясно е, че образуването на ледени кристали (и следователно дълбокото лед) спира.

Със значителен дебит, образуването на ледено покритие е много забавено, което от своя страна води до образуването на дълбок лед в огромни количества. Като пример можете да посочите r. Хангар. Тук Шуга. и. Долен лед, отбелязващ канала, форма бургери. Блокирането на леглото води до високо нарастване на нивото на водата. След образуването на ледено покритие процесът на оформяне на дълбокия лед е рязко намален и нивото на реката бързо се намалява.

Образуването на ледено покритие започва с бреговете. Тук се образува по-нисък дебит, е оформен лед (свързване). Но този лед често се запалва върху потока и заедно с масата на Шуга определя така нареченото Есенния леден дрейф.Есента Iceshirt понякога е придружена от договорт.е. образуването на ледени язовири. Конституциите (като запалки) могат да причинят значителни водни асансьори. Конституциите възникват обикновено в стесните райони на реката, на стръмни завои, на товара, както и изкуствени структури.

На големи реки текущи на север (Об, Йенисей, Лена), по-ниските реки замразяват по-рано, което допринася за формирането на особено мощна задръствания. Повишаването на нивото на водата в някои случаи може да създаде условия за появата на обратни течения в долните участъци на притоците.

Тъй като образуването на ледено покритие, реката влиза в периода на леденото покритие. От тази точка ледът бавно се увеличава отдолу. На дебелината на леденото покритие, в допълнение към температурите, снежната покривка има голямо влияние, което защитава повърхността на реката от охлаждане. Средно, дебелината на лед в СССР достига:

Проходилки. Няма случаи, когато някои райони на реката през зимата не замръзват. Тези сайтове се наричат спазми.Причините за тяхното формиране са различни. Най-често те се наблюдават в парцелите на бърз поток, на мястото на освобождаване на голям брой източници, на мястото на слизането на фабричните води и т.н. В някои случаи, тези раздели също се наблюдават, когато реката от дълбокото езеро. Така например, стр. Angara при напускане на Оз. Baikal километри с 15, а след няколко години дори до 30, изобщо не замръзва (хангарът "костюми" по-топлата вода на Байкал, която не се охлажда и след това се охлажда до точката на замръзване).

Откриване на реки. Под влиянието на пролетта слънчева светлина, снегът на лед започва да се топи, в резултат на което се образуват водните клъстери, подобни на лещата, на повърхността на леда. Водните потоци, протичащи от бреговете, укрепване на топенето на лед, особено в бреговете, което води до образуването на облаци.

Обикновено преди началото на отвора прогресия на лед.В този случай ледът започва да се движи, спира. Моментът на движението е най-опасен за структури (язовири, язовири, подземния свят). Ето защо, за съоръженията, ледът е предварително пушещ. Началото на водите се събужда лед, което в крайна сметка води до шофиране с лед.

Пролетта Iceshop обикновено се случва много повече от есента, която се определя от много по-голямо количество вода и лед. Задръстванията на лед през пролетта също са още есен. Особено големи размери достигат северните реки, където отварянето на реките започва отгоре. Ледената река, донесена от реката, е задържана под местата, където ледът е все още силен. В резултат се образуват мощни ледени язовири, които за 2-3 часа повдигнете нивото на водатаняколко метра. Последващият пробив на язовира причинява много силно унищожение. Нека да дадем пример. Река Ове се разкрива от барнаул в края на април, и Портхард в началото на юни. Дебелина на леда в барнаул около 70 см, и в долната част на около 150 души см.Следователно, феноменът на задръстванията обикновено е обикновено. Когато се образува задръстванията (или, както се казва, "Zazhkov") нивото на водата за 1 час се повишава с 4-5 м.и също толкова бързо падане след пробив на ледени язовири. Големите потоци от вода и лед могат да унищожат горите върху големи площи, да унищожат бреговете, дават нови канали. Постоянствата могат лесно да унищожат дори най-силните съоръжения. Следователно, при планиране на структурите, е необходимо да се вземат предвид местата на структурите, особено след като претоварването обикновено е на същите обекти. За да защитят структурите или зимния паркинг на речния флот, ледът върху тези зони обикновено експлодира.

Вдигането на вода в Obituats на OIS достига 8-10 m, а в дъното на r. Лена (в Булна) - 20-24 м.

Хидрологична година. Акциите и другите характерни черти на речния живот, както вече видяхме, са различни по различно време. Въпреки това, сезоните в живота на реката не съвпадат с обичайните календарни времена на годината. Например, зимният сезон за реката започва от момента, в който тропата храна спира и реката отива в зимното хранене на почвата. На територията на СССР този момент в северните региони се случва през октомври и в южната част през декември. Така, една точно зададена точка, която е подходяща за всички реки на СССР, не съществува. Същото трябва да се каже за други сезони. От нея се разбира, че началото на годината в живота на реката или, както се казва, началото на хидрологовата година не може да съвпадне с началото на календарната година (1 януари). Началото на хидроложката година се счита за момент на прехода на реката до изключително почвата. За различни места на територията на дори една от нашите държави, началото на хидроложката година не може да бъде същото. За повечето реки на СССР началото на хидроложката година е от 15 /XI.до 15 / xII..

Климатична класификация на реките. Вече от това, което беше казано относнорежим на река по различно време на годината е ясно, че климатът има огромно влияние върху реката. Достатъчно, например, за сравнение на реките в Източна Европа с реките на Западна и Южна Европа, за да забележите разликата. Нашите реки замразяват за зимата, отворени през пролетта и дават изключително висок воден асансьор по време на пролетното наводнение. Реките на Западна Европа много рядко замръзват и почти не дават пролетни разливи. Що се отнася до реките в Южна Европа, те изобщо не замръзват, а най-много високо ниво Водите имат през зимата. Ние откриваме още по-рязко разлика между реките на други страни, разположени в други климатични зони. Достатъчно, за да припомни реките на мусонските райони на Азия, река Северна, Централна и Южна Африка, реки Южна АмерикаАвстралия и т.н. Всичко това заедно даде основание на нашия климатолог Уоровиков да класифицират реките в зависимост от климатичните условия, в които са те. Според тази класификация (донякъде се промени по-късно), всички реки на Земята са разделени на три вида: 1) реки, които се хранят почти изключително от водите на сняг и лед, 2) реки, които се хранят само с дъждовна вода и 3) реки получаване на вода в двата метода, посочени по-горе.

Реките от първия тип включват:

а) Реки на пустинята, граничещи с високи планини със снежни върхове. Примери могат да сервират: сирене Дария, Amu-Daria, Tarim et al.;

б) реките на полярни региони (Северна Сибир и Северна Америка), които са предимно на островите.

Реките втори тип включват:

а) реки на Западна Европа с повече или по-малко равномерни дъждовни прахове: сено, главно, мозел и др.;

б) реки на средиземноморски страни със зимен разлив: реки от Италия, Испания и др.;

в) Реки от тропически страни и мусонски райони с летни разливи: банда, зло, Нийл, Конго и др.

Реките от третия тип, ядат и мол, и дъждовна вода, принадлежат:

а) реките на Източна Европа или руския, обикновен, Западен Сибир, Северна Америка и др. С пролетния разлив;

б) Реки, които получават хранене от високи планини, с пролетно и лятно разливане.

Има и други по-нови класификации. Сред тях трябва да бъдат отбелязани класификация М. И. Лвович,които се основават на една и съща класификация на Уайкова, но за да се изясни не само висококачествените, но и количествени показатели за източници на електрозахранване и сезонното разпределение на дренаж. Например, тя отнема величината на годишния поток и определя кой процент от потока се определя от един или друг източник на енергия. Ако стойността на потока от източник е повече от 80%, тогава този източник е дадена изключителна стойност; Ако скоростта на потока е от 50 до 80%, след това преобладателят; По-малко от 50%. В резултат на това тя получава 38 групи водни режими, които са комбинирани в 12 вида. Тези видове са както следва:

1. Вид на Amazon - почти изключително дъжд и преобладаване на есенния поток, т.е. през тези месеци, които се считат за есен (Amazon, Rio-Negro, Blue Neal, Congo и др.).

2. Нигерийски тип - предимно дъждовно хранене с преобладаване на есенния източник (Нигер, Люлба, Нийл и др.).

3. Типът Mekong е почти изцяло дъжд с преобладаване на лятното отток (Меконг, Топър Мадейра, Марян, Парагвай, Парана и др.).

4. Amur - предимно дъжд с преобладаване на лятното отток (Купидон, Витим, Топър Олекма, Яна и др.).

5. Средиземно море - изключително или предимно дъждовно хранене и господство на зимния отток (Мозел, Рар, Темза, Арген в Италия, Алма в Крим и др.).

6. Оцесианец - преобладаването на дъждовна храна и пролетен дренаж (софтуер, Тес, Мистър, Морава, Ебро, Охайо и др.).

7. Volzhsky - предимно снегорини с преобладаване на пролетната руна (Волга; Мисисипи, Москва, Дон, Урал, Тобол, Кама и др.).

8. Yukonsky - преобладаваща храна за сняг и доминиране на лятното отток (Юкон, Кола, Атастка, Колорадо, Вилиуи, Факина и др.).

9. NURINSKY - преобладаването на снежното хранене и почти изцяло пролетен състав (NURA, ECCERLAN, BUZULUK, B. Ugeny, Inguletz и др.).

10. Гренландия - изключително ледена храна и краткосрочен поток през лятото.

11. Кавказки - преобладаващи или предимно ледниково хранене и доминиране на лятното отток (Кубан, Терек, Рон, Инн, Ара и др.).

12. заем - изключително или преференциално хранене поради подземните води и равномерното разпределение на потока през годината (R. Loa в северната част на Чили).

Много реки, особено тези, които имат по-голяма дължина и голяма площ, могат да бъдат отделени в различни групи. Например, реките Katun и Biya (от сливането на които са формирани от OB), се хранят с главната вода на планински сняг и ледници с вдигане на вода през лятото. В зоната на Тайга могат да се хранят с размразени сняг и дъждовна вода с разливи през пролетта. В долните течения на входовете се третират с реките на студения колан. Самата иртиш река има сложен характер. Всичко това, разбира се, трябва да се вземе под внимание.

- Източник-

Polovinkin, A.A. Основи на обща земя / а.А. Polovinkin .- m.: Държавна образователна и педагогическа издателска къща на Министерството на образованието на RSFSR, 1958.- 482 стр.

Мнение Изглед: 55

Движение на флуид върху тръбите.
Зависимостта на налягането на течността от скоростта на потока му

Стационарен поток на течности. Уравнение на добива

Помислете за случая, когато необичайните течни потоци по хоризонтална цилиндрична тръба с променящо се напречно сечение.

Потокът от течност се нарича стационаренАко във всяка точка на мястото, заето от течност, скоростта му не се променя с течение на времето. С неподвижен поток през всяко напречно сечение на тръбата в равни периоди от време, същите обеми на течности се прехвърлят.

Практически течност нерезиденти, т.е. може да се предположи, че тази маса на течността винаги има постоянен обем. Следователно, същите обеми на течности, преминаващи през различни напречни сечения на тръбата, означава, че скоростта на потока на течността зависи от напречното сечение на тръбата.

Нека скоростта на стационарния поток на течността през напречното сечение на тръбата S1 и S2 са равни на V1 и V2. Обемът на течността преминава през времето t през напречното сечение S1 е V1 \u003d S1V1T и обемът на течността тече през същото време през разрез S2 е V2 \u003d S2V2T. От равенство v1 \u003d v2 следва това

Връзка (1) повикване уравнението е неразделно. От него следва това

Следователно, с неподвижен поток на течността, скоростта на частиците му чрез различни напречни сечения на тръбата е обратно пропорционална на областите на тези секции.

Налягане в движещата се течност. Бернули

Увеличаване на скоростта на потока на течността по време на прехода от областта на тръбата с по-голямо напречно сечение в областта на тръбата с по-малка площ на напречното сечение означава, че течността се движи с ускорение.

Според втория закон на Нютон, причината за ускорението е сила. Тази сила в този случай е разликата на силите на налягането, действащи върху текущата течност в широките и тесни части на тръбата. Следователно, в широка част на тръбата, налягането на течността трябва да бъде по-голямо, отколкото в тесен. Това може да бъде пряко наблюдавано от опит. На фиг. Показано е, че в секциите на различно напречно сечение S1 и S2 в тръбата, по която се поставят течни потоци, се вмъкват манометри.

Тъй като показват наблюденията, нивото на течността в тръбата за манометър в секцията S1 на тръбата е по-висока от тази на напречното сечение S2. Следователно, налягането в течността, преминаваща през секцията с по-голяма площ S1, е по-висока от налягането в течността, която преминава през секцията с по-малка S2 зона. Следователно, с неподвижен поток на течност в тези места, където дебитът е по-малък, налягането в течността е по-голямо и напротив, когато скоростта на потока е по-голяма, налягането в течността е по-малко. За първи път Бернули стигна до това заключение, така че този закон се нарича бернули.

Разглобяване на проблеми:

Задача 1. Водата тече в хоризонтално разположена тръба за променлива секция. Дебитът в широка част на тръбата е 20 cm / s. Определете скоростта на потока на водата в тясна част на тръбата, чийто диаметър е 1,5 пъти по-малък от диаметъра на широката част.

Задача 2. В хоризонтално разположени тръби, течни потоци с напречно сечение от 20 cm2. На едно място тръбата има стеснена част от 12 cm2. Разликата в нивата на течности в измервателните уреди, монтирани в широките и тесни части на тръбата, е 8 cm. Определете скоростта на потока на обема за 1 s.

Задача 3. Към буталото на ресния, разположена хоризонтално, силата се прилага 15 N. Определете скоростта на изтичане на водата от върха на скрипта, ако буталото е 12 cm2.

Хидрология 2012.

Лекция 8. Специални въпроси на хидрологията на реките и водните обекти

Въпроси:

Движение на водата в реките

Движение на нанос в реките

Цифрови процеси

Термична и ледена река и резервоари

Езера и техните морфометрични характеристики

1. Движение на вода в реките.

Движението на водата в реките се случва под действието на тежестта в присъствието на надлъжен наклон или налягане. Дебитът зависи от съотношението на хоризонталния компонент на гравитацията, определен от наклона и разликата на главите и силата на триене, определена чрез взаимодействието между частиците вътре в потока и частиците и дъното.

За реки, турбулентът на движението на водата е характерен, чиято отличителна черта е скоростта на пулсация или се променя във времето във всяка точка със стойност и посока по отношение на средната стойност.

Поради неравномерните загуби по ширината на дебита на потока, неравномерно разпределени в речния поток: най-високите скорости се наблюдават на повърхността на потока над най-дълбоката част на леглото, най-малкото - на дъното и брегове. В най-често срещаните условия редовното разпределение на дебитните скорости (диаграма на разпределение) на средните скорости в дълбочината на речния поток има максимум (u max) близо до повърхността, скоростта близо до средната вертикална - на дълбочина 0,6H от дъното (h - пълната дълбочина) и минимум (u min), не е равен на нула, - в дъното (фиг. 8.1, и. \\ T ).

Фиг. 8.1. Вертикално разпределение на скоростите на потока в речния поток:

но - типични; 6-под ледено покритие; в - под слоя на интравел лед (тръмуви); g - с минаваща и брояча на вятъра; д- с влиянието на растителността; e - с влиянието на нередностите на дъното; 1-библиотека; 2 слой Шуга; V-посока на вятъра; u max - максимален дебит; -и - обратен

Въпреки това, под влиянието на ледено покритие, вятър, растителност, нередности на дъното и бреговете, това разпределение на скоростите е счупено (фиг. 8.1, b -д.).

Средният дебит в напречното сечение V се изчислява в зависимост от добре известната консумация на водоснабдяване и напречно сечение -  с формула: V \u003d Q / .

Най-простите модели се наблюдават с равномерно движение на течност в линията, близо до права. В този случай средният дебит в линията може да бъде описан с формулата на лудите.

, (8.1)

където С е коефициентът на коефициента;

h cp - средна дълбочина в ред, m;

Аз - наклона на водната повърхност.

По време на копренална ширина (с) и средна дълбочина (НС), по-малко от 10 вместо Н, хидравличният радиус R \u003d  /  ( е областта на жизнено напречно сечение, навлажнен периметър).

Коефициентът на лука се изчислява от емпирични формули, сред които са най-често срещаните

manning Formula (за реки):

C \u003d h cp 1/6 / n. (8.2)

формула Pavlovsky (за изкуствени водни течения - канали, платно):

C \u003d (1 / n) R y / n (8.3)

y \u003d 0.37 + 2.5
- 0,75(
-0,1) 
,

където n е коефициентът на грапавост, който се намира според специални маси (в Русия - на таблиците на тънките, Карасев, в Съединените щати - маси на Bralli).

За плавни пренебрегвани легла с пясъчно дъно n \u003d 0.020 - 0.023; За навиване на легла с неравномерно дъно n \u003d 0.023-0.033; За разбиране, обрасъл с храсти, n \u003d 0.033 - 0.045.

Формулата на сулите показва, че дебитът в речния поток е по-голямо, толкова по-голяма е дълбочината на речното корито и наклона на водната повърхност и по-малко грапавостта на леглото.

Чрез умножаване на двете части на тренировъчната зона до площта на напречното сечение , като се вземат предвид формула (8.1), е възможно да се получи формула за определяне на консумацията на вода:

. (8.4)

Ако морфометричните характеристики на речния поток се променят по дължината на реката, движението на речното поток ще бъде неравномерно и скоростта на потока ще варира в реката. На малка част от реката, където потреблението не се променя от закона за запазване на масата на веществото, можете да запишете уравнението за непрекъснатост

 1 в. 1 =  2 в. 2 = Q.= конст.. (8.5)

От това следва, че увеличаването на площта на напречното сечение по реката (от стъблото 1 към стъблото 2) ще доведе до намаляване на скоростта на потока в този раздел на дебита, като например в напречно сечение , намаляването на площта на напречното сечение по реката ще се увеличи на този сайт скоростта на потока, като например, в кармината на ездата.

В случай на неравномерно движение, пристрастността на водното огледало вече няма да бъде равна на дъното на дъното, затова феноменът на бекпата може да се наблюдава по реката (увеличаване на дълбочината на водата с увеличаване на разстоянието) или гниенето Феномен (намаляване на дълбочината с увеличаване на разстоянието). Причината за неравномерни движения могат да бъдат различни структури, построени в речното корито - язовири, язовири, преходни преходи, скрита и клиринкова река.

В началото на леглото се появяват по-сложни случаи на движение, където, заедно със силата на гравитацията, центробежната сила се влияе от скоростта на потока. Центробежната сила се влияе. Възможно е да се отклони потока в повърхностните слоеве в посоката на възникналото крайбрежие, което създава напречно ниво на водата. В резултат на излишък от хидростатично налягане, вдлъбната част в долните слоеве възниква в рамките на изпъкналия бряг. Сгъването с основния надлъжен трансфер на вода в реката, многопосочните потоци на повърхността и на дъното създават спираловидно движение на вода върху завоя на речното корито - напречна циркулация (фиг. 8.2).

Фигура 8.2. Напречната верига на завоя на речния поток по отношение на (а) и напречното сечение (б) и схемата на текущите сили (б):

1 - повърхностни стружки; 2) Cutton Jets.

Напречно пристрастие I. поп = греха. ), който се случва върху въртенето на леглото, може да се определи по формулата

. (8.6)

където в.-Ако дебит;

g - ускоряване на свободното падане, m / s2;

r. - радиус на радио огъване.

Степента на нивото на нивото между двата брега (  Х. поп) Равни

Х. поп = I. Поп В, (8.7)

където В- ширината на леглото.

Пример. При скорост V \u003d 1 m / s, R \u003d 100 m, b \u003d 50 m, сумата I. Поп=0,001,  Х. поп = 0.05 m.

Наред със силата на гравитацията, силата на триене и центрофуталната сила върху течните частици има отклоняваща се сила на въртене на земята.

Благодарение на дневното въртене на земята с ъглова скорост  \u003d 2 / 86400 \u003d 0.0000729 Rad / s, всяка материална точка, движеща се спрямо Земята със скорост на V, изпитва допълнително ускорение (). Сигналът Съответстващо на това ускорение се нарича CORIOLIS (F CORIOL) и равни

F coriol \u003d m r \u003d 2 mvsin. (8.8)

Силата на Кориолис е насочена към северното полукълбо под прав ъгъл вдясно до посоката на движение на частицата, в южното полукълбо - отляво.

Напречната пристрастност, причинена от кориолис, е равна на

I coriol \u003d v sin / 67200, (8.9)

За северната ширина  \u003d 45 sin \u003d 0.707 i coriol \u003d v / 95000, при V \u003d 1 m / s i coriol \u003d 1.0510 -5. С ширината на реката b \u003d 50 m, разликата в нивата h \u003d 0.00052 m (0.05 cm), която е 100 пъти по-малко наклон поради центробежна сила. Най-силно влиянието на силата на Кориолис се проявява за големи реки (Волга, Днепър, Йенисей, ОВ и др.), Което е едно време, открито от руския академик, учения К. Бар. Въпреки това, поради своята малка, силата на Кориолите не се взема предвид при хидравличните изчисления.

Движение на нанос в реките

Заедно с вода в реките, мачтите и разтворимите примеси се движат. Основните източници на приемане на нанос в реките са повърхността на водосбора, изложени на ерозия или процеса на унищожаване на почви и почви чрез течаща вода и вятър по време на дъжд и снега, и реките сами, замъглени от речен поток.

Ерозиите на повърхността на водосбора - процесът е сложен, в зависимост от способността на ерозиране да тече по повърхността на дъжд и топене, и от антиерозионната стабилност на почвите и почвите на водосбора. Ерозията на повърхността на водосбора (и пристигането на нейните продукти в реката) обикновено е по-голямата, толкова по-голяма е дъждовете и интензивно сняг, толкова по-нередност на релефа, рева на почвата (най-лесно изложената ерозия на Сплавните почви), зеленчуковото покритие е по-слабо развито, по-силни склонове. Ерозията на речните легла е по-по-силна от скоростта на потока в реките и по-малко стабилна почва, дъното и крайбрежието на основата. Част от Нано влиза в речното корито по време на абразия (разрушаване на вълната) на резервоарите и речните брегове на широки пръски. Нано, основите на дънните реки, се наричат дънни седиментиили алувия.

Най-важните характеристики на нано са следните:

геометричен размерекспресиране през диаметъра на частиците на наноса (D mm);

хидравличен размерт.е., степента на утаяване на частици на движения във фиксирана вода (W, mm / s, mm / min);

плътност на частиците(Pn, kg / m 3), равно на най-често срещаните кварцови Sands2650 kg / m 3;

депозит плътност (плътността на почвата) (p рали, kg / m 3), в зависимост от плътността на частиците и почвата порьозност съгласно формулата (плътността на течните отлагания в дъното на реките обикновено е средно 700 -1000 kg / m 3, sandy 1500-1700, ­ шанс 1000-1500 kg / m 3);

концентрация (съдържанието) на отлаганията в потока, които могат да бъдат представени като в относителни стойности (съотношението на масата или обема на нараняванията на масата или обема на водата), газ и в абсолютни стойности; В последния случай се използва концепцията за мътност на водата (s, g / m 3, kg / m 3), която се изчислява по формулата

където m е масата на нановете във водната проба; V-водна проба. Мътността се определя чрез подаване на филтрите за вода и претегляне, избрани с помощта на питометри.

Най-голямата концентрация на нанос (мътност на водата) има реки с режима на наводнения и течащ в условия на сухи климатични и обезценени на светлина почви. Най-калните реки на Земята - Терек, Сулак, Кура, Амударя, банда, Huanghe. Средната годишна мътност на реките Terek, Amudarya и Juanhe при условията на естествения режим е, например, 1.7; 2.9 и 25.8 kg / m 3 съответно. В потоха, мътността на водата Juanhe достигна 250 кг / м 3! В момента мътността на изброените реки е забележимо по-малко. За сравнение, ние представяме данни за средната годишна мътност на водата в Волга в по-ниските си стихове: преди регистриране на реката, тя е равна на около 60 g / m 3, а след регламента, тя е намаляла до 25-30 g / m 3.

По природа на преместване в реките, нановете са разделени на два основни вида - претеглени и вдишване. Междинният тип са охлаждане движеща се скок в долния слой; Приложенията на тази междинна група обикновено са комбинирани с инхибиторен.

Вдъхновени наранявания -това са нанос, движещи се от речния поток в долния слой и се движат с плъзгащи се, валцувани или чрез хидратация. Като привличате по дъното, най-големите частици на наносите (пясък, чакъл, камъчета, камъни) се преместват.

Така критерият за началото на движението на обитателите в реките е състояние

(8.11)

където дъното е действителният долен дебит.

Между "начална скорост" и обем или тегло на движещи се частици:

F g ~ d "~ u 6 дъното0. (8.12)

Тази формула е името на ERI закона, което твърди, че теглото на входовете пропорционални на шестата степен на дебит. От формулата на ERI следва, че увеличаването на дебита, например, в 2, 3, 4 пъти, води до увеличаване на теглото, движещо се по дъното на частиците на нано, съответно на 64, 729, 4096 пъти. Това обяснява защо потокът може да бъде прехвърлен върху ниските реки с ниски скорост на потока на дъното, а върху планините с високи скорости, камъчета и дори murmur. За придвижване по дъното на пясъка са необходими най-малко 0,10-0,5 m / s, чакъл - най-малко 0.15-0.5, камъчета - 0.5-1.6, камъни - 1.6-5 m / s. Средният дебит трябва да бъде още повече.

Повишените наранявания могат да се движат по дъното на реките или твърд слой или под формата на клъстери, т.е. дискретно. Вторият характер на движението за реки е най-типичен. Натрупването на входове са представени чрез дънни хребети с различни размери (фиг. 8.3). NANS се преместват от слой върху наклона на ездата на хребета и се търкалят по долния склон (наклонът му е близо до ъгъла на естествения наклон) в мазето на билото. Тук, наносонските частици могат да бъдат "погребани" от предстоящото хранителни стоки и да влязат само след отместването на билото до пълната му дължина.

Фиг.8.3. Дънните хребети в дъното на реката след два последователни часа (1 и 2).

Претеглените NANS се прехвърлят в по-дебелия речен поток. Състоянието за такова движение е съотношението

u + z  w, (8.13)

където U + Z е вертикалният компонент на вектора на скоростта на потока при тази точка на потока; W - Хидравличен размер на частиците на частицата на нано.

Най-важните характеристики в движението на суспендираните нано в реките са мътността на водата S, определена по формулата (8.10) и скоростта на потока на претеглените приложения:

R \u003d 10 -3 SQ, (8.14)

където r в kg / s, s в g / m 3, q \u200b\u200bв m 3 / s.

Претеглените наноси са неравномерно разпределени в речния поток: в долните слоеве мътността е максимална и намалява към повърхността и за суспендирани ракети с по-големи фракции по-бързо, за малки фракции.

Заедно с изтичането на вода в хидрологията се определя запасът от наноса. Речните наноси се определят от запасите от претеглени и потоци на входове, основната роля обикновено принадлежи на спряно поведение. Смята се, че има само 5-10% от дизайна на претеглените реки на реките, с увеличаване на размера на реката, с увеличаване на размера на реката, този дял обикновено се намалява.

Ограничаването на общото потребление както на претеглените и инжектирани NANS, които могат да носят реката при тези условия, се наричат \u200b\u200bтранспортна способност на R TR. Според теоретичния I. експериментални изследвания R tr зависи преди всичко от скоростта на потока и консумацията на вода:

(8.15)

където с. TR. - мътността на водата, съответстваща на транспортната способност на потока;

в. -Ако дебит;

х. Cp. - средна дълбочина;

w.- Среден хидравличен размер на частиците на частиците на наноса.

В нашата страна и чужбина бяха предложени много различни формули на формата (8.15). В този случай, мътността на водата, съответстваща на транспортната способност на потока (т.е., максималната възможна мътност при данни на хидравличните условия) често се изразява като функция на средния дебит: с. rP. = aV. н. където но и н. - Параметри и. \\ T н. варира от 2 до 4.

В реални условия действителният дебит на реката в реката и транспортната способност на потока може да не съвпада, че става причина за деформациите на канала.

Запасът на река нано (предимно спрян NANS) обикновено се изчислява въз основа на измерванията на консумацията на вода и претеглени разходи R \u003d F (Q). Тази връзка има две важни характеристики: тя е нелинейна и r расте по-бързо от q; Много приблизително тази зависимост може да бъде написана под формата на уравнение на властта:

R \u003d kq m, (8.15)

където според Н. И. Маккавеев, н. = 2  3 .

Много често връзката между R и Q е двусмислена (оформена с формата). Това се дължи на несъответствието на промените в реките на водните потоци и разходите във времето във времето (фиг. 6.18). Максималната мътност на водата в реките (и максималните находища на NANOS) обикновено е изпреварваща максималната консумация на вода, тъй като най-активното измиване на почвите от повърхността на водосбора отива по време на отглеждането на наводнение или наводнение.

Фиг. 8.4. Типични графики Промяна на консумацията на вода и суспендирани нано (а) и връзки между тях (б): 1 - наводнение; 2 - измиване на наводнение

Използване на комуникационния график R.= е.(Q.) При известни средни дневни стойности на Q Лесно е да се определят съответните стойности на R.

Средните разходи за нанос за всеки период R се определят по същия начин като средните водни разходи. Запасът от нано е изчислен по формулата:

W h \u003d rt, (8.16)

къде е запасът от нанос w n, kg; Средна консумация на нанос r, kg / s; времеви интервал t, s.

Запасът на нано е по-удобен за по-удобно в килограми, но в тонове или дори в милиони тонове. В тези случаи се използват формули.

W h (t) \u003d rt 10 -3, (8.17)

Ако говорим за годишни стойности, след това запишете

W h (милион t) \u003d r 31,510 -3. (8.18)

Модулът за настройка на наноса се нарича запас от нанос в тонове с 1 км 2 от района на водосбора (A):

M h \u003d wf / a. (8.19)

За годишни стойности на канализацията на нано, ние ще получим m n, t / km 2:

M n \u003d R31,510 3 / f. (8.20)

Модулът на набора от нанос характеризира ерозионната активност на речните потоци (ние ще напомняме, че действителното денудация в речните басейни много пъти модула на дизайна на нано, изчислени от описаните методи, тъй като огромното количество От измитите от склоновете на наносите не попадат в реката и се задържа в склоновете на стъпалото, в устата на греди, дерета, малки притоци, върху заливните нишки.

Модулът на претеглените наноси и средната мътност на водата на реките, както и модула за водния поток са неравномерно разпределени на територията. Така че, в северната част на европейската територия на Русия (тундра, горските райони), той често не надвишава 1-2 т / км 2 годишно, в северните и западните части Европейски равнини се издига до 10-20 тона / км 2. На юг от европейската територия на бившия СССР достига 50-100 тона / км 2, а в редица области на Кавказ - дори 500 м / км 2 годишно. За басейни на някои реки на света, модулът на баланса на претеглените приложения в естествените условия на потока е: Волга - 10.3 T / km 2, р. 63.6, Терек - 350, Huanghe- 1590 T / km 2 годишно. Мътност река Доста естествено разпределени на територията. Така например средната годишна мътност на реките в северната част на Русия е много малка - 10-50 g / m 3, в басейни Oka, Dnieper, Don се увеличава до 150-500 g / m 3, В Северния Кавказ понякога надвишава 1000 g / m 3.

От общия годишен поток на Nansos на всички реки на света (15700) милион т) най-големият дял in vivo представлява Amazon (1200 милиона тона), Juanhe (1185 милиона тона), Гангс с Брахмапутра (1060 милиона тона), Яндзъ (471 милиона тона), Мисисипи (400 милиона тона) (виж раздела. 6.1). Сред най-калните реки на планетата - Huanghe (средната годишна мътност на водата е повече от 25 kg / m 3, а максимумът е 10 пъти повече), Ind, банда, Яндзъ, Амудари, Терек.

Хидравлична съпротива.

По време на течността върху тръбите тя трябва да прекара енергия за преодоляване на силите на външно и вътрешно триене. В директните области на тръбите, тези съпротива работят по цялата дължина на потока и общата загуба на енергия върху преодоляването им е пряко пропорционална на дължината на тръбата. Такива съпротивления се наричат \u200b\u200bлинейни. Тяхната стойност (загуба на налягане) зависи от плътността и вискозитета на течността, както и от диаметъра на тръбата (по-малкият диаметър, толкова по-голям е резистентността), скоростта на потока (увеличаването на скоростта увеличава загубата) и увеличава загубата чистотата на вътрешната повърхност на тръбата (по-големият покрив на стените, по-съпротивата).

В допълнение към триенето в директни зони, има допълнителна устойчивост в тръбопроводите под формата на обратния поток, промените в секцията, кранове, клони и т.н. в тези случаи, структурата на потока е нарушена и нейната енергия се изразходва Възстановяване, въртене, удари. Такива съпротивления се наричат \u200b\u200bместни. Линейни и локални съпротивления са два вида така наречените хидравлични съпротивления, дефиницията на която е основа за изчисляване на всяка хидравлични системи.

Региони на течности. На практика се наблюдават два характерни режима на потока на флуида: ламинар и бурнен.

Когато ламинарният режим, елементарният поток потоци поток паралелно, без разбъркване. Ако влезете в потока на боядисаната течност в такъв поток, той ще продължи тока си под формата на фина нишка сред нишката на неопетнена течност, а не замъгляване. Този режим на потока е възможен при много ниски дебити. С увеличаване на скоростта над определена граница, потокът става бурен, виорт, в който течността в напречния разрез на тръбопровода се смесва интензивно. С постепенно увеличаване на скоростта, цветният поток в потока първо започва да варира спрямо оста, след това се появяват в него поради разбъркване с други джетове и след това в резултат на това целият поток получава равномерен цвят.

Наличието на един или друг режим на потока зависи от стойността на съотношението на кинетичния поток на енергия 1 1

(■ p-gpi2 \u003d ch-rui2) към работата на силите на вътрешно-рениум триене (/ 7 \u003d p "5 ^ /) - виж (2.9).

Това е безразмерно отношение

^ -Pvv21 (P, 5 ^ /) може да бъде опростен, като се има предвид, че dB е пропорционален на V. стойности 1 и a / g също имат същото измерение и могат да бъдат намалени и съотношението на обем v до напречно сечение 5 е линеен размер.

Тогава съотношението на кинетичната енергия към работата на водните сили на триене с точност на постоянни мултипликатори може да се характеризира с безразмерен комплекс:

което се нарича номер (или критерий) на Рейнолдс в чест на английската физика на Осбърн Рейнолдс, в края на миналия век експериментално наблюдава присъствието на два режима на потока.

Малките стойности на номерата на Рейнолдс показват преобладаването на работата на вътрешните сили на триене в потока на флуида и съответстват на ламинарния поток. Големите стойности на YE съответстват на преобладаването на кинетичната енергия и турбулентен режим на потока. Границата на началото на прехода на един режим на друг е критичният брой на Рейнолдс - е 1? Ecr \u003d 2300 за кръгли тръби (диаметърът на тръбата се приема като характеристичен размер).

В техниката, включително дизеловите локомотивни, обикновено се извършват хидравлични (включително въздушни и газови) системи турбулентен ток течности. Ламинарският режим е само вискозна течност (например, масло) при ниски дебити и в тънки канали (плоски тръби на радиатора).

Изчисляване на хидравличната съпротива. Линейните загуби на налягане се определят от формулата Darcy Weisbach:

където x ("lambda") е коефициентът на линейното съпротивление, в зависимост от броя на Рейнолдс. За ламинарен поток в кръгла тръба, I, \u003d 64 / ee (в зависимост от скоростта), за турбулентни потоци стойността на малко зависи от скоростта и главно, се определя от грапавостта на тръбните стени.

Локалните загуби на налягане се считат за пропорционални на квадрата на скоростта и се определят, както следва:

където £ ("zeta") е коефициент на локално съпротивление, в зависимост от вида на резистентност (ротация, разширяване и т.н.) и върху нейните геометрични характеристики.

Коефициентите на местната съпротива се определят по експериментален начин, техните стойности са дадени в референтни книги.

Концепцията за изчисляване на хидравличните системи. Когато изчислява всяка хидравлична система, е решена една от двете задачи: определяне на необходимото намаляване на налягането (налягане) за пропускане на този поток на флуида или определяне на течно поток в системата с даден спад на налягането.

Във всеки случай трябва да се определи пълна загуба на налягане в дадена система, която е равна на сумата на съпротивлението на всички раздели на системата, т.е. сумата от линейните съпротивления "на всички директни части от тръбопроводи и местни съпротивления на други Елементи на системата:

Ако във всички части на тръбопровода, средният дебит на същото, уравнение (2.33) е опростен:

Обикновено системата има раздели, дебит, в които се различават един от друг. В този случай е удобно да се донесе уравнение (2.33) в друга форма, като се има предвид, че консумацията на течности е постоянна за всички елементи на системата (без клони). Заместване на стойностите (2.33) и \u003d в) / 5, ние получаваме

хидравлична характеристика или общ коефициент на съпротивление на системата.

Трябва да се има предвид, че изчисляването на тръбопроводите не решава проблема с един специфичен отговор. Резултатите му зависят от избора на размера на диаметрите на тръбопровода или скоростите в тях. Всъщност може да се вземе при изчисляването на ниските стойности на скоростта и да се получат малки загуби на налягане. Но след това при даден дебит на тръбопроводи (диаметри) трябва да бъде голям, системата е обемист и тежка. След като приемем високи нива на потока в тръбите, ние намаляваме техните напречни измерения, но в същото време загубите на налягането и разходите за енергия за работа ще се увеличат значително (пропорционално на квадратния квадрат). Следователно, когато изчисляването обикновено се дава от някои средни, "оптимални", стойности на скоростта на потока на флуида. За водните системи оптималната скорост има ред от около 1 m / s, за въздушни системи с ниско налягане - 8-12 m / s.

Хидравличният удар е феномен, който се среща в флуиден поток с бърза промяна в скоростта на потока му (например, с рязко затваряне на клапана в тръбопровода или спиране на помпата). В такъв случай кинетична енергия Потокът незабавно преминава в потенциалната енергия и налягането на потока, преди да се увеличи повдигането. След това площта на повишеното налягане се размножава от клапана към страната на не-стрела поток при скорост близо до скоростта на звука и в тази среда.

Рязкото увеличаване на налягането води до това, ако не и за унищожаване, след това към еластичната деформация на елементите на тръбопровода, който намалява силата на удара, но повишава флуктуациите на течно налягане в тръбата. Мащабът на налягането скочи при пълен поток от поток на течност, който имаше превозно средство V, се определя от формулата на изключителния руски учен - професор Н. Е. Жуковски, получен от него през 1898: DR \u003d RAA, където P е плътността на течността.

За да се предотвратят шокови явления в големи хидравлични системи (например водопроводни мрежи), заключващите устройства се извършват така, че тяхното затваряне се случва постепенно.

Дебитът в реките на неравномерно в различни точки на потока: те се променят в дълбочина и в ширината на живата секция. Най-малките скорости се наблюдават на дъното, което се дължи на влиянието на грапавостта на леглото. От дъното до повърхността скоростта на скоростта първо се появява бързо и след това се забавя и максималният в отворените потоци се постига на повърхността или на разстояние 0.2H от повърхността. Се наричат \u200b\u200bвертикални скорости години или epuras скорост. Разпределението на вертикалните скорости е силно повлияно от нередности в релефното дъно, ледено покритие, вятърна и водна растителност. Ако в долната част на нередностите (повишаване, камъни), скоростта в потока преди препятствието рязко намалява до дъното. Скоростта в долния слой намалява развитието на водната растителност, което значително увеличава грапавостта на дъното на леглото. През зимата под влиянието на допълнително триене около грубата повърхност на скоростта на скоростта на скоростта. Максималната скорост се променя до средата на дълбочина, а понякога и до дъното. На вятъра, срещу повърхността на скоростта, повърхността намалява, а позицията на максималната се измества до по-голяма дълбочина в сравнение със своето положение в безветловото време.

В бреговете скоростта е по-малка, в центъра на потока повече. Наричат \u200b\u200bсе линии, свързващи точки на повърхността на реката с най-високите скорости стрес. Знанието за позицията на стрес голямо значение При използване на реки за воден транспорт и целите на Леоплава. Визуална идея за разпределение на скоростта в жива секция може да бъде получена чрез изграждане izoud.- Линии, свързващи точки със същите скорости.

За да се изчисли средният дебит при отсъствието на директни измервания, формулата на COZI се използва широко. Ние подчертаваме обема на водата, ограничена от две напречни сечения. Величината на звука V \u003d ωδx, където ΔX е разстоянието между секциите. Обемът се влияе от равната сила на хидродинамичното налягане P, действието на тежестта f 'и силата на съпротивление (триене) Т. Силата на хидродинамичното налягане р \u003d 0, тъй като налягането на P 1 и P2 Равенството на напречните сечения и постоянният наклон се подкрепя. Така, v cf \u003d c, където h е средната дълбочина, аз съм наклон. - уравнение на Szi. Формула Maning :. Формула N. N. pavlovsky :, където n е коефициентът на грапавост, се намира на специални маси M. F. sriban.

Водни движения в реки. Видове движение.

Водата в реките се движи под действието на гравитацията f '. Тази сила може да бъде разложена в два компонента: паралелно дъно f 'x и нормално до дъното f y. Силата F 'y се изравнява от реакцията от дъното на дъното. Силата F 'X, в зависимост от наклона, причинява движението на водата в потока. Тази сила, действаща постоянно, трябва да предизвика ускоряване на движението. Това не се случва, тъй като е изравнено от силата на съпротивата, възникнала в потока в резултат на вътрешно триене между частиците на водата и триенето на движещата се вода около дъното и брега. Промяната в наклона, грапавостта на дъното, стесняването и разширяването на канала причинява промени в съотношението на движещата сила и силата на съпротива, което води до промяна в скоростта на потока по дължината на реката и в a жива секция.

Видове движение в потоци:

1) униформа,

2) нелен,

3) неидентифицирани.

За униформа Движението на дебита, жива секция, консумацията на вълни е постоянна по дължината на потока и не се променя с времето. Този вид движение може да се наблюдава в каналите с призматично напречно сечение. С неравномерно отклонение, скорост, жизнената секция не се променя в този раздел във времето, но се променя по дължината на потока. Този вид движение се наблюдава при реки през периода на взаимодействие със стабилна консумация на вода в тях, както и в условията на подцел, образувани от язовира. Неидентифицираното движение е такова, в което всички хидравлични елементи на потока (склонове, скорости, жилищна площ) се променят и навреме и по дължина. Неидентифицираното движение е характерно за реките по време на преминаването на пломби и наводнения.

С равномерно движение на повърхността на потока I. равен на наклона на дъното i. и бутилка с вода успоредно на подравнената повърхност на дъното. Неравномерното движение може да бъде бавно и ускорено. Когато забавя реката, кривата крива на свободната повърхност на водата е под формата на подкрива. Повърхностният наклон става по-малко понижаващо дъното ( I. и дълбочината се увеличава към потока. С ускоряващ поток кривата на свободната повърхност на потока се нарича крива на рецесия; Дълбочината намалява по потока, скоростта и пристрастието се увеличават ( I\u003e I.).

Рейнолдс номер Една от сходството на критериите за потоците на вискозни течности и газове, която характеризира съотношението между инерционните сили и вискозитетните сили: Re.\u003d R. вЛ/ m, където R е плътността, m е динамичният коефициент на вискозитет на течност или газ, v - Характерен дебит, л. - характерен линеен размер. Така че, когато в кръгли цилиндрични тръби обикновено се вземат л.= Д.където д - диаметър на тръбата и в.= В. Cp, къде в. Cp. - среден дебит; когато тече около телефона / - дължината или напречния размер на тялото, и в. = в. ¥, къде в. ¥ - Скоростта на непрекъснат поток от тялото. Наречена с име О. Рейнолдс.

R. h. Режимът на потока на течността, характеризиращ се с критичен R. h, също зависи. Re. КР. . За R.<Re. KR е възможен само ламинарен поток на течност и кога Re.> Re. Кракът може да бъде бурен. Стойност Re. KR зависи от вида на потока. Например, за потока на вискозна течност в кръгла цилиндрична тръба Re. KR \u003d 2300.

Разпределение на дебит в речния поток.

Една от характеристиките на движението на водните частици в реките е нередовни случайни промени в скоростта. Непрекъснатите промени в посоката и стойностите на скоростите на всяка точка на турбулентния поток се наричат \u200b\u200bпулсация. Колкото по-голяма е скоростта, толкова по-голяма е бурната пулсация. След това във всяка точка на потока и във всеки момент от времето моментната скорост на потока е вектор. Тя може да бъде разложена в компоненти в правоъгълната координатна система (υ x, υ z,), те също ще бъдат пулсиращи. Повечето хидрометрични устройства се измерват чрез надлъжен компонент на скоростта (υ x), осреднена за известен интервал от време (на практика 1-1.5 минути).

Промени в скоростта в дълбочината и ширината на живото напречно сечение на реката. На всеки един вертикален, най-малката скорост се отбелязва на дъното, което зависи от грапавостта на леглото. На повърхността скоростта се увеличава до стойността на средната вертикална на дълбочина от 0.6 часа и максималът се отбелязва на повърхността или на разстояние 0.2H от повърхността, в отворената линия. Графиката на промяната на скоростта на дълбочина се нарича Hodography (целулоза на скоростта).

Разпределението на степента на дълбочината зависи от долната релефа, наличието на ледено покритие, вятър и водна растителност. Наличието на камъни, големи камъни и водна растителност в долната част води до рязко намаляване на скоростта в долния слой. Леденото покритие и Шуга също намаляват скоростта, но в слоя вода под леда. Средната скорост на вертикална се определя чрез разделяне на площта на парцела до дълбочината на вертикала.

В ширината на потока скоростта повтори основно промяна в дълбочина - от бреговете скоростта се увеличава от средата. Линията, свързваща точките с най-високите скорости по дължината на реката, се нарича врата (линията на най-големите дълбочини).

Разпределението на скоростта в плана може да бъде отразено от изходящите - линии, свързващи точки с равни скорости в живата секция.

Линията, свързваща по речната точка на индивидуалните жизнени секции с максимална скорост, се нарича динамична ос на потока.