Рух води в річках

Вода в річках рухається (тече) під дією сили ваги. У природі існує два види руху води – ламінарний і турбулентний.

Ламінарний рух – це паралельноструменний рух. Швидкість біля дна дорівнює нулю, а максимальна швидкість – на поверхні води. Ламінарний рух властивий переважно підземним водам.

Турбулентний рух – це рух, у якому частки рідини, здійснюючи переміщення в напрямку течії всього потоку, одночасно здійснюють відхилення від нього за складними скривленими траєкторіями. У природних потоках спостерігається майже завжди турбулентний рух. При цьому русі швидкість збільшується вгору від дна спочатку дуже швидко, а далі наростає повільніше. Найбільша швидкість спостерігається на поверхні потоку над найбільш глибокою частиною русла, а найменша – біля берегів і дна. Лінії однакових швидкостей течії – ізотахи. Поздовжня лінія (уздовж русла) найбільших швидкостей течії на поверхні потоку називається динамічною віссю потоку або стрижнем.

Крива розподілу швидкості течії по вертикалі називається годографом або епюрою швидкостей. На розподіл швидкості по вертикалі великий вплив чинять нерівності в рельєфі дна льодовий покрив, вітер і водна рослинність.

За відсутністю безпосередніх вимірів для обчислення середньої швидкості потоку використовують формулу Шезі:

V_сер = С √ RI або V_сер = С · √HI,

де R – гідравлічний радіус;

Н – середня глибина потоку;

І – похил водної поверхні на ділянці;

С – коефіцієнт, який залежить від шорсткості русла й величини гідравлічного радіуса. Для його визначення можна користуватися формулою Павловського:

С = R^у/n,

де n – коефіцієнт шорсткості;

у – показник, який залежить від R і n. Показники визначаються за таблицями.

Вимірюють швидкість течії річок за допомогою поплавків, гідрометричних млинків або інших приладів.