Речной поток и донные русловые формы

Рассмотрена кинематика, динамика и турбулентность водных потоков, размыв речного русла и транспорт взвесей, а также взаимодействие речного потока с донными русловыми формами при слабом и существенном влиянии факторов урбанизации, приводящих к изменению водного режима, физико-механических характеристик наносов и зарастанию речного русла. [c.2]

Характеристики донных грунтов существенно влияют на ход руслового процесса и динамику речного потока. Они определяют микрошероховатость речного русла, влияют на характеристики русловых образований и форму поперечного сечения русла [3]. От характеристик донных грунтов зависят условия взвешивания частиц, осаждения взвешенных наносов. [c.74]

В случае преобладающей формы и ориентации частиц, которая часто имеет место в русловых отложениях речных потоков, нарастание объема взвешенных наносов будет определяться ростом площади пятен взвешивания, который в свою очередь будет зависеть от гранулометрического состава донных грунтов. При росте скорости потока от сравнительно небольшой, обеспечивающей взвешивание самых мелких фракций песчаного грунта (напомним, что размыв связных и илистых грунтов зависит от сцепления и здесь не рассматривается), до скорости, обеспечивающей транспорт самых крупных частиц, имеющихся в грунте, нарастание концентрации может заметно зависеть от гранулометрического состава грунта. Однако строгий расчет такой зависимости наталкивается на принципиальную трудность точного определения скорости к на вершинах частиц разной крупности, которые различным образом распределены в поверхностном слое грунта. Наиболее приемлемым в данном случае является расчет по схеме взвешивания равнозернистого грунта (с учетом того, что коэффициент Я следует определять по диаметру крупных фракций, слагающих донный грунт). [c.141]

Известно, что образование и развитие русловых форм происходит при умеренных скоростях течения, приводящих к скачкообразному движению наносов. При высоких скоростях течения русловые формы не образуются, наносы движутся сплошным слоем,, а ранее имевшиеся в русле донные формы разрушаются потоком и исчезают. Как показано в гл. 4, начало взвешивания частиц, лежащих на ровном дне, связано с действием наиболее крупномасштабных пульсаций, причем первичные возмущения дна, связанные с самым началом взвешивания, близким к режиму предельной устойчивости частиц, будут весьма удаленными друг от друга,, так как начало взвешивания определяется действием весьма редких и достаточно маловероятных пульсаций скорости. По оценкам, сделанным в гл. 4, эта вероятность составляет всего лишь 1,5Х Х10 , а площадь пятен взвешивания не превышает 0,02 от общей площади. Если начальный размер пятна взвешивания принять для оценки сравнительно малым (порядка 0,1/г+0,15/1), то при данной вероятности расстояние между пятнами будет достаточно большим (до 100/г). При таких режимах русловые формы будут развиваться последовательно за счет того, что присоединенные вихри будут интенсивно разрабатывать донный грунт в областях первоначально редких возмущений речного дна. Это развивающееся возмущение обтекается потоком как местное препятствие,, изменяя структуру потока. Присоединенные вихри, возникающие на малых возмущениях дна (рис. 5.2), имеют высокую интенсивность и активно углубляют дно вблизи малого возмущения, поставляя взвешенные частицы в транзитный поток, обтекающий [c.172]

С увеличением скорости течения сверх критической, как показано в гл. 4, все большее число турбулентных пульсаций скорости участвуют в процессе взвешивания частиц. При этом начальные возмущения дна становятся все более частыми и все больше отражают набор масштабов, свойственных турбулентности. Создается эффект одновременного образования гряд по всей длине потока. Степень развитости донных форм, пропорциональная скорости потока и уровню начального искажения поверхности дна, оказывается зависящей от тех же факторов, что и турбулентная структура речного потока. Таким образом, находит обьяснение структурное подобие донных форм и речной турбулентности. Подробности роста донных форм и переформирования руслового рельефа могут быть понятными лишь при детальном изучении особенностей обтекания донных форм речным потоком. [c.174]

Неетационарность течения, связанная с регулированием стока, например для энергетических нужд центра урбанизации, также оказывает влияние на донные русловые формы, приводя к их трансформации в большей или меньшей степени в зависимости от параметра нестационарности, который, как было показано в [60], заметно влияет на влекущую силу. Для того чтобы рассматриваемое изменение во времени режима течения нашло полное отражение в рельефе речного дна, период такого изменения должен быть больше характерного периода полного развития рассматриваемых русловых форм. В тех случаях, когда речной поток стабилизируется быстро и это условие не обеспечивается, возникающие заново донные образования разовьются лишь частично и степень их развития можно приближенно оценить с использованием зависимости (5.20). Приближенность такой оценки связана с тем, что при изменении гидравлического режима происходит переформирование системы уже имеющихся донных образований. [c.185]

Несомненно, что отмеченные В.М. Лохтиным формы речного русла являются типичными и обусловлены перемещением наносов. Однако непосредственное перемещение наносов осуществляется первичными формами рельефа дна (дюны, гряды). Эти формы возникают в любых условиях, как только начинает осуществляться транспорт наносов они присутствуют и на поверхности крупных русловых форм (побочни, осередки, перекаты), по которым при определенных условиях происходит транспорт наносов. Именно эти первичные формы рельефа дна и являются тем оперативным механизмом, который осуществляет перемещение наносов потоком. И не случайно поэтому имеется целый ряд предложений по использованию скорости и размеров перемещающихся в потоке гряд или дюн для определения расхода донных наносов. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология