Воды в реках

1. Закономерности движения воды в реках изучаются гидравликой и гидромеханикой.

Вода двигается под действие силы тяжести. Скорость течения зависит от величины составляющей силы тяжести, сил сопротивления - внутреннего трения о дно и берега.

Различают несколько видов движения воды в реках и каналах.

Установившееся – это такое движение воды, при котором в любом створе участка гидравлические параметры потока (площадь живого сечения, скорость и уклон) не изменяются во времени. Характерно для меженного периода.

Равномерное – это такое установившееся движение потока, при котором его гидравлические параметры сохраняют постоянное значение в пределах участка (ограниченный участок русла в период межени, прямолинейный), например, участок гидрометрического створа.

Неравномерное установившееся – параметры потока неизменны во времени, но изменяются от створа к створу (русла переменной формы, участки в подпоре).

Неравномерное неустановившееся – параметры потока изменяются во времени и ои створа к створу (период половодья, паводков, движение паводочной волны). Все виды движения в настоящее время достаточно хорошо описаны. Разработаны различные способы расчета параметров потока, создано программное обеспечение этих расчетов, которое используется в практике при проектировании ГТС в целях энергетики, судоходства и т.д., а также для составления гидрологических прогнозов на крупных и средних реках.

Уклон водной поверхности водотока (I) может характеризовать его энергию. В общем виде:

I = I₀ – = +,

где I₀ – уклон дна;

V – скорость потока;

h – глубина;

t – время

При движении потока изменяется его кинетическая энергия, т.к. изменяется скорость и площадь живого сечения. В случае равномерного движения мы будем иметь:

I = или V = C