Учебник судоводителя-любителя - [16]
Рис. 9. Распределение поверхностных скоростей течения в плане: / – симметричное русло; 11 – несимметричное русло. 1 – бровка правого берега; 2 – бровка левого берега; 3 – правый урез воды; 4 – левый урез воды; 5 – распределение скоростей течения в плане
Таким образом, наибольшая скорость течения в прямых ; русла находится в середине симметричного русла, а в криволинейных участках – ближе к вогнутому берегу.
Если на отрезке реки, состоящем из криволинейных и прямых участков, мысленно сделать некоторое количество живых сечений, а точки максимальных скоростей течения каждого живого сечения соединить линией, то получим ось динамического потока -стрежень, который близко подходит к вогнутости берегов (если они вогнуты) и идет посередине в прямых участках.
Умение распознать направление и линию стрежня очень важно для судоводителя любого судна.
В живом сечении изгибов русла под действием центробежной силы внутреннее течение направлено по наклонному дну к мелкому выпуклому берегу, а на поверхности течения – к вогнутому глубокому берегу (рис. 10). Поэтому лед в половодье и течение постоянно размывают вогнутые берега, течение увлекает наносы к выпуклым берегам, где они и оседают. Кроме того, внутреннее течение влияет на повышение уровня воды у вогнутого берега.
Внутреннее течение смежных живых сечений на изгибах русла реки образует винтообразное течение в потоке, направленное к яру, поверхностное течение которого называется прижимным течением. Оно сносит судно с курса в сторону вогнутого берега.
Рис. 10. Внутреннее течение на изгибе русла: 1 – направление течения на поверхности – прижимное течение; 2 – направление течения на дне – донное течение
При переходе от кривизны одного направления к другой (обращенной в другую сторону) винтообразное течение в изгибе
Русла меняет направление. На прямолинейном участке соединяющем эти два изгиба, винтообразное течение сначала рассеивается, а затем при новом изгибе снова сходится.
К неправильностям течения относятся майданы, суводи, толчеи, свальные течения, тиховоды.
Рис. 11. Майданы: I – над подводным препятствием; II – при слиянии потоков
Рис. 12. Суводь
Майданом называется беспорядочное возмущенное течение на поверхности воды, возникающее от подводного препятствия, нарушающего нормальное донное течение воды в русле. Таким подводным препятствием может быть камень-одинец, карча, затонувшее судно. Майдан обычно образуется несколько ниже подводного препятствия, так как вызванное им возмущение сносится течением. Майдан может быть и в месте столкновения течений двух рек (рис. 11).
Суводью называется вращательное движение воды (водоворот) за подводным или надводным выступом в яру или рынком гор. У левого берега вода в суводи вращается против часовой стрелки, у правого – наоборот.
В таком водовороте-суводи две водные струи часто сильно различаются по скорости или направлению течения (рис. 12). Вдоль вертикальной поверхности Р, направленной по течению и разделяющей эти струи, появляются завихрения (воронки), в центре которых вращающаяся вода силой направляется ко дну реки. Частицы воды, спускающиеся в глубину, задерживаются речным дном. Отсюда они могут двигаться только в направлении наименьшего сопротивления, т. е. в сторону струи с меньшей скоростью. Вследствие этого водовороты размывают речное дно и могут вырыть в нем ямы глубиной 20 м и более.
Суводи образуются также у различных гидротехнических сооружений: устоев мостов, плотин, дамб и т. д. Особенно много больших суводей с сильным вращательным движением воды бывает во время половодья.
Толчея – скопление беспорядочных коротких и довольно высоких волн, находящихся все время на одном месте. Причина образования толчеи – отражение волн от берегов, причалов, в местах большого движения судов. В устьях рек толчея возникает от перебоя поверхностного течения встречным ветром с моря.
Свальное (косое) течение – поперечное или направленное под углом отклонение течения или его части от своего нормального положения в реке по стрежню. Свальное течение бывает на перекатах, когда направление слива воды не совпадает с корытом переката у мостов, дамб, в порожистых местах и т. п.
Разновидностью свального течения следует считать затяжное течение, направленное из главного русла в сторону прорана или воложки.
Тиховоды – участки рек со слабым течением, а иногда и вовсе без него; образуются за отлогими наносами; характерны для выпуклых берегов. Границы тиховодов различают по пенящейся полоске воды.
§ 8. БЕРЕГА И ОБРАЗОВАНИЯ В РУСЛЕ
Пойменный вогнутый берег, обрывистый из-за постоянного подмыва его прижимным течением, называется яром. У яра глубина всегда больше, чем у противоположного выпуклого берега. Это дает возможность судоводителям проводить транспортные суда с большой осадкой по яру, т. е. около вогнутого берега. Яр начинается (и кончается) в том месте, где вогнутый берег переходит в прямой участок реки или в выпуклый берег. Начало яра называется верхним плечом яра, а окончание, находящееся ниже по течению, – нижним плечом.
