Влияние распределения скоростей в закругленном потоке на характер размыва береговых склонов

Одними из важнейших вопросов речной гидравлики являются движение воды и формирование русла в потоке, имеющем непрямолинейное очертание в плане. В естественных условиях для рек характерно извилистое очертание в плане. Искривление струи также имеет место при делении потока на рукава, впадении притока в реку, слиянии потоков и т.п. Поэтому изучение русловых процессов в реках невозможно без знания закономерностей течения на закруглении русла. При проектировании гидротехнических сооружений, в том числе мостовых переходов на меандрирующих участках рек, следует знать особенности динамики русла на участках поворота потока. В зимний период такие участки могут быть заужены вследствие замерзания русла, в период оттаивания льда забиты ледовыми обломками. Сужение канала вызывает возрастание числа Рейнольдса и перераспределение эпюр скоростей на рассматриваемом участке, что вызывает изменение в характере размыва. Характер распределения скоростей и образования вихрей исследовался в лабораторных условиях на установке, создающей закругленные потоки. Показано, что при критических числах Рейнольдса в закругленном потоке у внутреннего берега возникает вихревое противотечение. Анализировалось воздействие данного распределения скоростей на характер размыва различных склонов закругленного потока.

Influence of speed distribution in a rounded flow on the character of slopes erosion

One of the most important issues of river hydraulics is the movement of water and the formation of a channel in a stream that has a non-straight-line outline in the plan. Under natural conditions for rivers characteristic winding shape in the plan. The curvature of the jet occurs when the flow is divided into sleeves, at the inflow into the river, the confluence of flows, etc. Therefore, the study of channel processes in rivers is impossible without knowledge of the flow patterns at the curve of the channel. When designing hydraulic structures, including bridge crossings on the meandering sections of rivers, one should know the features of the dynamics of the channel in the sections of the flow turning. In winter, such areas may be narrowed due to the freezing of the channel, and during the period of ice thawing they are clogged with ice fragments. The narrowing of the canal causes an increase in the Reynolds number and a redistribution of velocity diagrams in the area under consideration, which causes a change in the erosion pattern. In laboratory conditions, the nature of the distribution of velocities and the formation of vortices on the installation, creating a rounded flow. It is shown that, at critical Reynolds numbers, a vortex countercurrent occurs in the rounded flow at the inner shore. The impact of this velocity distribution on the erosion pattern of the various slopes of the rounded flow was analyzed.