Скорость течения воды в руслах рек

Движение воды в руслах рек осуществляется под действием силы тяжести. Скорость течения зависит от уклона, количества воды в русле и шероховатости подстилающей поверхности.

Скорости движения воды в открытых руслах увеличиваются от дна

к поверхности, где наблюдаются максимальные значения. При сильном ветре, направленном против течения максимальные скорости опускаются

на некоторую глубину, а при очень сильном ветре на поверхности может возникнуть противотечение. При зарастании дна травой резко увеличивается сопротивление движению потока и скорости могут снижаться до нуля.

При наличие ледяного покрова, который увеличивает шероховатость сверху, максимальные скорости течения смещаются от поверхности вглубь и в центр потока. Пространство, где течение отсутствует, называется мертвым пространством.

Скорости воды измеряются с помощью гидрометрических вертушек или поверхностных поплавков. В случае отсутствия измерений средняя скорость потока в русле для условий установившегося движения определяется

по формуле Шези.

, (15)

где C – параметр, зависящий от шероховатости русла; R – гидравлический радиус, часто на практике заменяемый средней глубиной потока, I – уклон водной поверхности.

, (16)

где I – уклон водной поверхности, dh- падение на участке, l – длина участка.

Величина C определяется по эмпирическим формулам Маннинга

, (17)

где n- коэффициент шероховатости, определяемый по специальным таблицам. Таким образом, скорость течения прямо пропорциональна глубине, уклону и обратно пропорциональна степени шероховатости русла.