Характеристики
водного потока в реке


Выдержки из книги
"Путешествия на гребных судах"
<<<       >>>
Стр. 6 из 11

Содержание (навигация) страницы
   Уловы в русле реки
   Граница противоположных течений или течений с разными скоростями в реке
   Действие силы тяжести на воду в реке
   Скорость течения реки
   Действие центробежной силы и силы Кориолиса на воду в реке
   Стрежень в русле реки
   Ламинарный поток жидкости
   Турбулентный поток воды в реке
   

 На реках с быстрым течением могут образоваться противотоки в плоскостях, параллельных дну реки - yловы (рис. 7). Возникновение их связано с отрывом течения от берега по тем или иным причинам (чаще всего из-за выступов берега). Уловы создаются у прижимов, вблизи перекатов, при резких расширениях русел, на отмелях и при резких ускорениях отдельных струй, например при слиянии двух потоков. Попав в улов, бывает иногда трудно из него выбраться, ибо нужно успеть уйти из струи, образующей улов, пересекая ее за малый промежуток времени.

 Необходимо отметить и такое препятствие на реке, как граница противоположных течений или течений с разными скоростями, возникающее при впадении притоков в реку (особенно, если притоки сравнимы по расходу с основной рекой), при обтекания потоком крупных надводных препятствий (камни, скалы, плита). Эти границы очень малы по протяженности (иногда длина перехода от одной скорости к другой составляет 30-50 см) и опасны тем, что туристское судно, имеющее скорость одного потока, внезапно отдельными своими частями попадет в поток с другими скоростями, мгновенно испытывая действие разнообразных сил. Если команда не примёт необходимых мер (разгон, торможение, разворот судна, откренивание), дело может кончиться плачевно.

  Нормальный речной перекат    Течения в улове
Рис. 6. Нормальный перекат
1 и 2 - верхняя и нижняя плесовые лощины;
3 - 4 - верхняя и нижняя коса; 5 - гребень
  Рис. 7. Течения в улове

 На воду в реке действуют различные силы, и прежде всего сила тяжести. Величина ее составляющей, воздействующей на воду в направленни стока, зависит от уклона реки. Чем больше уклон, тем больше эта составляющая, тем выше скорость воды.

 Скорость течения, в конечном счете, - основной фактор, определяющий сложность и опасность реки для туриста. Составляющей силы тяжести противостоит сила трения воды о берега, дно и внутреннего трения между слоями воды. Эта сила определяется степенью шероховатости материала дна и берегов, глубиной и шириной русла. Чем крупнее частицы, составляющие дно и берега, тем больше сила трения.

 На воду в реках действуют также центробежная сила (на поворотах русла) и сила Кориолиса, вызываемая вращением Земли. Центробежная сила действует от центра по радиусу поворота, сила Кориолиса в северном полушарии направлена всегда вправо по течению. Эти силы вызывают поперечные течения в реке. Имеются некоторая средняя скорость потока и местная скорость.  Местная скорость равна нулю у дна и берегов и максимальна на некоторой линии ниже поверхности воды (соответствующая линия на поверхности называется стрежнем).

По распределению скоростей в сечении потока различают потоки ламинарный, турбулентный и с пространственным режимом.  Ламинарные потоки, характеризующиеся параллельным перемещением слоев жидкости, редко встречаются в туристской практике: они могут существовать только при очень малых глубинах, скоростях воды и уклонах русла. Так, при глубине реки 20 см ламинарный поток может быть при скорости течения не более 1 см/сек.

  Турист почти всегда имеет дело с турбулентным потоком, отличающимся образованием вихрей в объеме потока, т. е. тем, что различные части жидкости имеют не только продольные, но и поперечные составляющие скорости. Вихри, возникающие у дна и берегов, отрываются и движутся к центру потока. В турбулентном потоке линия максимальных местных скоростей также находится ниже поверхности потока, однако возрастание скорости при удалений от дна происходит неравномерно. У самого дна имеется очень тонкий слой нулевых и малых скоростей, а затем скорости быстро нарастают и могут достигать, например, уже на глубине в одну десятую 40-50% максимальной скорости, а на половинной глубине - 80-90% максимальной скорости.

 
 
Переход к предыдущей странице     Стр. 6 из 11     Переход к следующей странице

 
Литература для любителей водных путешествий