Распределение скоростей воды по живому сечению реки

В реках имеет место развитое турбулентное движение воды, в связи с чем наблюдается пульсация скоростей.

Скорость в точке потока (актуальную) можно представить в виде суммы осредненной скорости и пулььсационной добавки, т.е. :

V= Vc + Vx,

где V –актуальная скорость, Vс – осредненная скорость, Vx – пульсационная добавка.

В инженерных расчетах оперируют осредненной скоростью воды. Пульсационная добавка играет роль в рассеивании примесей и транспортировки наносов.

Известно, что коэффициент турбулентной диффузии от слоя к слою воды на 3…4 порядка больше, чем молекулярной диффузии.

Осредненная скорость потока и её распределение по вертикали. Эпюры скоростей для свободной поверхности, ледостава, при заросшем русле (рис. 15). Максимальные и минимальные значения. Пограничный слой.

В результате измерений скоростей течения вычерчивается план участка реки, на котором видно распределение скоростей по живому сечению потока (рис.16). Проводятся изотахи, т.е. линии равных глубин. Максимальная скорость наблюдается там, где отмечено минимальное тормозящее воздействие воды о берега и дно.

Рис. 15. Эпюры скорости течения воды (1 – свободное русло,

2– ледостав, 3 – донная растительность)

Рис. 16. Распределение скоростей течения по поперечному

профилю реки ( а – при свободном русле, б – при ледоставе)