Lëvizja e lëngut nëpër tuba. Varësia e presionit të lëngut nga shpejtësia e rrjedhjes së tij

Shpejtësia mesatare e thellësisë është raporti i zonës së hodografit me thellësinë maksimale të lumit. Zona e hodografit mund të llogaritet ose nga paleta, ose duke llogaritur sipërfaqen e seksionit kryq të gjallë të lumit (shih detyrën 2).

Detyra 2

Përcaktoni zonën e hapur të seksionit kryq të lumit duke përdorur të dhënat në Tabelën 8:

Tabela 8

Thellësia e prerjes tërthore të lumit

Sipërfaqja e prerjes tërthore e gjallë e një lumi llogaritet si shuma e një numri figurash gjeometrike elementare (Fig. 9).

Shifrat A 1 A 2 B 1 dhe A 5 B 4 A 6 janë trekëndësha, sipërfaqja e secilit prej tyre është e barabartë me gjysmën e prodhimit të bazës dhe lartësisë. Shifrat e mbetura janë trapezoide. Sipërfaqja e çdo trapezi është e barabartë me produktin e gjysmës së shumës së bazave dhe lartësisë.

Oriz. 9. Prerja tërthore e lumit

Pikat A 1, A 2, A 3, etj., në të cilat janë kryer matjet e thellësisë quhen pika matëse. Pika e fillimit nga e cila bëhen matjet A 1 quhet fillimi i përhershëm i shtrirjes.

Detyra 3

Llogaritni prurjen e ujit në lumë nëse dihet se sipërfaqja e prerjes së hapur është 42,2 m2, shpejtësia maksimale e ujit në lumë është 0,5 m/s dhe thellësia mesatare e lumit është 4,5 m.

Llogaritja e shpejtësisë mesatare të lumit bazuar në shpejtësinë maksimale të sipërfaqes kryhet duke përdorur formulën:

,

ku, V av - shpejtësia mesatare; V max - shpejtësia maksimale, K - koeficienti i kalimit të shpejtësisë maksimale në mesatare. Koeficienti K është paraqitur në tabelë. 9.

Tabela 9

Vlerat e koeficientit të kalimit nga shpejtësia maksimale në mesatare

Detyra 4

Përcaktoni duke përdorur formulën Chezy (
, Ku ME koeficienti i shpejtësisë, R- rrezja hidraulike, i– pjerrësia mesatare e lumit), shpejtësia mesatare e lumit, nëse dihet se në një seksion të caktuar fundi i kanalit është i përbërë nga material ranor, ka ishuj dhe brigje. Pjerrësia mesatare e lumit është 0,000056, rrezja hidraulike është 1,8 m.

Koeficienti i shpejtësisë C në formulën Chezy përcaktohet nga formula Bazin
.

Koeficienti i vrazhdësisë y përcaktohet sipas tabelës 10.

§ 5. RRYMAT NË NJË LUMI RRJEDHIN

Në kanalet e lumenjve, rrjedha e ujit ndodh për shkak të pjerrësisë gjatësore. Duket se nën ndikimin e pjerrësisë shpejtësia e rrjedhës do të rritet gjithnjë e më shumë. Megjithatë, kjo nuk ndodh. Energjia e rrjedhës së lumit shpenzohet në fërkimin e brendshëm të ujit dhe në tejkalimin e fërkimit kundër fundit dhe brigjeve. Prandaj, në përgjithësi, nuk ka përshpejtim të lëvizjes së ujit në rrjedhën e lumit, por mund të ndodhë përshpejtim lokal, për shembull, në pushkë dhe pragje.

Në natyrë, ekzistojnë dy mënyra të lëvizjes së lëngut: laminar (rrjedhë paralele) dhe turbulente (vorbull rastësisht).

Në modalitetin laminar, rrymat individuale të ujit lëvizin paralel me njëri-tjetrin pa u përzier me njëri-tjetrin. Shpejtësitë e grimcave individuale të ujit janë konstante në madhësi dhe drejtim. Shpejtësitë në mure janë zero, pastaj ato rriten gradualisht, duke arritur

Oriz. 8. Rrymat e brendshme në kthesat e kanalit

Vlera më e lartë është në mes të rrjedhës. Në natyrë, rrjedha laminare ndodh kur uji lëviz nëpër poret e tokës. Kjo është e mundur vetëm me shpejtësi shumë të ulëta. Për shembull, sipas llogaritjeve, një rrjedhë uji 1 m e thellë me një shtrat me rërë dhe një temperaturë prej 20 ° C do të ketë lëvizje laminare nëse shpejtësia nuk kalon 0,5 mm/s. Me shpejtësi më të madhe, lëvizja e ujit do të jetë e turbullt.

Me lëvizje të turbullta, grimcat e ujit lëvizin rastësisht, duke u përzier vazhdimisht dhe duke formuar vorbulla në disa raste. Shpejtësia e tyre ndryshon vazhdimisht dhe në çast në madhësi dhe drejtim (d.m.th., ndodh pulsimi i shpejtësisë). Në lumenj, lëvizja e ujit është gjithmonë e turbullt. Shkalla e turbulencës, ose intensiteti i përzierjes së masave ujore në rrjedhën e lumit, varet nga vrazhdësia e kanalit dhe shpejtësia e rrjedhës. Me një kanal të pabarabartë dhe shpejtësi të lartë të rrjedhës, shkalla e turbulencës është më e lartë, me një kanal relativisht të sheshtë dhe shpejtësi të ulët të rrjedhës, është më e ulët.

Shpejtësia e kalimit të një lëvizjeje në tjetrën në një thellësi të caktuar të rrjedhës quhet kritike. Me rritjen e thellësisë, shpejtësia kritike zvogëlohet. Sipas M.A. Velikanov, kalimi nga lëvizja e rrjedhës laminare në rrjedhën e turbullt dhe mbrapa në thellësi 10, 100, 200 cm ndodh me shpejtësi kritike të barabarta me 0,4, përkatësisht; 0,04, 0,02 m/s.

Rrjedha e përgjithshme e rrjedhës së lumit përgjatë kanalit modifikohet gjatë lëvizjes së tij dhe në të krijohen rryma të brendshme. Arsyet e shfaqjes së rrymave të tilla janë kthesat e kanalit, ngritja dhe rënia e niveleve, prania e shtresave të ujit me temperatura të ndryshme në rrjedhje, rrotullimi i Tokës, si dhe ndikimi i topografisë së poshtme. , era, strukturat etj.

Nën ndikimin e forcës centrifugale, në kthesat e kanalit formohet një rrymë sipërfaqësore, e drejtuar nga bregu konveks në atë konkave, dhe në fund, përkundrazi, nga konkave në konveks (Fig. 8). -Për shkak të fërkimit në fund, shpejtësia e rrymës së thellë nga bregu konkave në bregun konveks është më e vogël në krahasim me atë sipërfaqësore, prandaj pranë bregut konveks niveli rritet dhe krijohet një pjerrësi tërthore e sipërfaqes së ujit. Për shembull, për një lumë me një rreze lakimi prej 1000 m, një shpejtësi rrjedhje prej 1 m / s dhe një thellësi prej 5 m, shpejtësia e rrymës së sipërfaqes tërthore është rreth 3.8 cm / s, dhe në fund - 3.3 cm/s Me. Ndërveprimi i rrjedhjes gjatësore me rrjedhjen tërthore i jep rrjedhjes karakter spirale. Meqenëse kanali i lumit përbëhet nga gjarpërime, të kthyera në njëri-tjetrin, drejtimi i rrjedhës kryq ndryshon vazhdimisht.

Oriz. 9. Rrymat e brendshme gjatë ngritjes dhe rënies së ujit në kanal

Si rezultat i rrotullimit të Tokës në kanalet e lumenjve, lind një forcë inerciale e drejtuar drejt bregut të djathtë dhe nën ndikimin e kësaj force.

krijohet një rrjedhje tërthore konstante. Kjo e fundit drejtohet në shtresën sipërfaqësore në bregun e djathtë, dhe në shtresën e poshtme - në të majtë. Shpejtësitë e rrymës kryq janë të ulëta. Për shembull, për një lumë me thellësi 5 m dhe shpejtësi rrjedhjeje 1 m/s, shpejtësitë tërthore në sipërfaqe, sipas llogaritjes, janë rreth 0,25 dhe në fund - 0,23 cm/s.

Ndërveprimi i rrjedhës gjatësore të ujit me atë tërthor gjithashtu

i jep rrjedhës një karakter spirale, por shumë të dobët.

Nëse drejtimi i rrjedhës tërthore në kthesat e kanalit përkon me drejtimin e rrjedhës tërthore nga rrotullimi i Tokës, atëherë rrjedha e brendshme e vidës intensifikohet, por nëse nuk përkon, zvogëlohet.

Kur uji ngrihet, lindin dy rryma vidhash, duke shkuar nga mesi lart, në sipërfaqe - në brigje dhe përgjatë fundit - në mes (Fig. 9).

Kur uji bie, vërehen rryma të qarkullimit të kundërt.

Duhet pasur parasysh se lëvizja e ujit në një rrjedhë lumi ka forma më komplekse se ato të përshkruara më sipër; rrymat e brendshme ndryshojnë vazhdimisht, zbehen dhe rishfaqen.

Me natyrën e trazuar të lëvizjes së rrjedhës së lumit, siç është treguar tashmë, shpejtësia e secilës grimcë uji ndryshon vazhdimisht. Megjithatë, nëse në ndonjë pikë të rrjedhës shpejtësia e pulsimit matet me një instrument për një kohë mjaft të gjatë, atëherë është e mundur të merret shpejtësia mesatare në këtë pikë, e cila ka një madhësi dhe drejtim të caktuar.

Për të marrë një ide mbi shpërndarjen e shpejtësive të rrjedhës në një shtrat lumi, maten vlerat mesatare të tyre dhe vizatohen grafikët. Nëse matni shpejtësitë mesatare të rrjedhës në disa pika, atëherë vizatoni ato nga një vijë e drejtë në shkallën e duhur në vizatim në formën e segmenteve, pastaj duke i lidhur skajet e këtyre segmenteve me një kurbë të lëmuar, marrim një grafik shpejtësie të quajtur një hodograf ose diagramë shpejtësie.

Në mënyrë tipike, diagramet e shpejtësisë ndërtohen vertikalisht, në prerje tërthore dhe në plan.

Në kanalet e hapura, shpejtësia mesatare vertikale është Odred (Fig. 10, A) zakonisht ndodhet në një distancë prej 0.6 thellësi h nga sipërfaqja. Shpejtësia më e lartë vertikale zakonisht gjendet pak nën sipërfaqe, pasi shpejtësia në sipërfaqe Utsov ndikohen nga forca e fërkimit me ajrin dhe tensioni sipërfaqësor i ujit. Shpejtësia më e ulët e rrymës është në fund. Kjo shpërndarje vertikale e shpejtësive të rrjedhës është subjekt i ndryshimeve të rëndësishme nën ndikimin e faktorëve të ndryshëm. Për shembull, me erën, drejtimi i së cilës përkon me drejtimin e rrymës, shpejtësia e sipërfaqes rritet dhe anasjelltas. Parregullsitë e poshtme dhe bimësia ujore janë të tilla

Oriz. 10. Shpërndarja vertikale e shpejtësive të rrymës në një kanal lumi të hapur (o) dhe një kanal me mbulesë akulli (b)

shkaktojnë gjithashtu një rishpërndarje të shpejtësive. Në vendet ku rrjedha është e ngjeshur, për shembull, midis mbështetësve të urës, shpejtësitë e rrjedhës rriten.

Gjatë periudhës, shpejtësia aktuale pranë mbulesës së akullit është e njëjtë me atë në fund, ose më pak, dhe shpejtësia më e lartë është Vmax (Fig. 10, b) të vendosura në një distancë prej 0.3-0.4 thellësi kanalesh.

Izotaket - linja me shpejtësi të barabarta - shpërndahen përgjatë seksionit kryq të gjallë të lumit në përputhje me skicën e profilit tërthor të kanalit. Për një kanal të hapur, izotakët kanë formën e kthesave të hapura (Fig. 11, A), për një kanal nën mbulesë akulli - kthesa të mbyllura (Fig. 11.6).

Nëse përcaktoni shpejtësitë mesatare të rrjedhës vertikale në të gjithë gjerësinë e kanalit, pastaj vizatoni ato në formën e segmenteve në planin e lumit ose nga një vijë horizontale lart ose poshtë, do të merrni një diagram të shpejtësive mesatare të rrjedhës së lumit në plani (Fig. 12). Një diagram i tillë mund të ndërtohet edhe për shpejtësitë më të larta. Zakonisht skica e diagramit është e ngjashme me skicën e një seksioni kryq të gjallë të një lumi. Shpejtësitë mesatare të rrymës rriten nga bankat në mes të kanalit. Vendet me thellësinë më të madhe, si rregull, korrespondojnë me shpejtësinë më të lartë të rrymës.

Linja që lidh pikat me shpejtësinë më të madhe të rrjedhës në seksionet e banimit ngjitur të kanalit quhet boshti dinamik i rrjedhës së lumit. Shpejtësitë më të larta të rrjedhës shpërndahen në seksione të gjalla në një mënyrë shumë të larmishme, prandaj boshti dinamik përkulet si horizontalisht ashtu edhe vertikalisht.

Oriz. 11. Shpërndarja e shpejtësive të rrjedhës përgjatë seksionit tërthor të gjallë të lumit

Në praktikën e lundrimit, përdoret koncepti i bërthamës së lumit. I referohet vendeve në lumë me thellësinë dhe shpejtësinë më të madhe të rrjedhës.

Zakonisht, shpejtësia e rrjedhës së lumit kuptohet si shpejtësia mesatare në të gjithë seksionin e rrjedhës. Varësia e shpejtësisë së rrjedhës nga pjerrësia gjatësore, thellësia dhe vrazhdësia e kanalit shprehet me formulën Chezy:

Oriz. 12. Shpërndarja e shpejtësive të rrjedhës së lumit në plan

ku Cm është koeficienti Chezy (shumëzuesi i shpejtësisë);

ρ - rrezja hidraulike, m Është raporti i seksionit të gjallë të kanalit co, m 2, me perimetrin e tij të lagur (konturin) x, m;

l - pjerrësia e sipërfaqes.

Gjerësia e lumit është dukshëm më e madhe se lartësia e brigjeve, kështu që në vend të gjithë perimetrit x, shpesh merret vetëm gjerësia e lumit. NË; kur pjesëtohet k me B, fitohet thellësia mesatare hav. Rrjedhimisht, p~ havg.

Nga ekuacioni (8) është e qartë se me rritjen e pjerrësisë / rritet shpejtësia e rrjedhës dhe anasjelltas. Me një rritje të rrjedhës së ujit Q, sipërfaqja e hapur e prerjes tërthore rritet, dhe për këtë arsye p w~ hav. Nga kjo rrjedh se me rritjen e thellësisë, shpejtësia aktuale rritet dhe ndërsa zvogëlohet, zvogëlohet.

Shumëzuesi i shpejtësisë Cm merr parasysh ndikimin e vrazhdësisë së kanalit. Për llogaritjet e përafërta, mund të përcaktohet duke përdorur formulën e Bazin:

ku y është koeficienti i vrazhdësisë, duke marrë parasysh gjendjen e sipërfaqes së kanalit. Për kanalet dheu y = 1,3, për një kanal me një fund të trashë me guralecë y = 1,75, për zonat e përmbytura me bimësi y = 2 - 4, etj.

Kështu, sa më e madhe të jetë vrazhdësia e kanalit, aq më e ulët është SD dhe, siç vijon nga formula Chezy, aq më e ulët është shpejtësia mesatare e rrjedhës.

Shpejtësitë aktuale, m/s (km/h), në seksione të caktuara të lumenjve të mëdhenj fushor karakterizohen nga të dhënat e mëposhtme treguese:

Arritje e lirë në ujë të lartë. . . . . . 1,5-2,0 (5,4-7,2)

Arritje e lirë në ujë të ulët...... 0,25-0,4 (0,9-1,14)

Rapids me rrymë të shpejtë..... 1.5-2.0(5.4-7.2)

Pushkë me një rrymë të qetë...... 0,5-1,0 (1,9-3,6)

Ujërat e qeta janë rryma të ngadalta të formuara pas brigjeve konvekse, depozitime të mëdha rëre në shtratin e lumit, etj. Kur anija lëviz lart, ato ndjekin ujin e qetë për të rritur shpejtësinë e lëvizjes.

Whirlpool është një lëvizje e vazhdueshme rrotulluese e ujit në një shtrat lumi. Vorbullat shpesh krijojnë vrima (pishina) të thella dhe janë tipike për lumenjtë malorë dhe gjysmëmalorë.

Oriz. 13. Plumbi pas tregut malor

Suvod është një trup uji me një lëvizje rrotulluese të ujit (Fig. 13), i vendosur zakonisht pas zgjatimeve të brigjeve, pelerive, brigjeve konvekse, të zgjatura fort në kanal. Në këto vende, rryma, duke rrjedhur rreth bregut me shpejtësi të madhe, ndeshet me një parvaz gjatë rrugës dhe krijon një prapambetje uji përpara saj dhe një rritje të nivelit. Duke kaluar parvazin, rrjedha e ujit devijon prej saj dhe, me inerci, kalon një distancë të caktuar. Pas parvazit, niveli i ujit ulet, prandaj në pjesën e poshtme të suvodit uji nxirret nga përroi kryesor, dhe në pjesën e sipërme, përkundrazi, nga zona e suvodit në rrjedhën kryesore. të rrjedhës. Ky proces ndodh vazhdimisht dhe shkakton lëvizje rrotulluese të ujit.

Kur uji rrotullohet në ujë, fundi ka një efekt frenimi. Si rezultat, më afër sipërfaqes së ujit, rritet shpejtësia e rrotullimit të ujit dhe forcat centrifugale. Nën ndikimin e forcave centrifugale, më shumë ujë hidhet larg nga boshti i ujit në sipërfaqe dhe më pak në fund. Një rrjedhë lart formohet nga poshtë lart përgjatë boshtit suvodi, duke rimbushur ujin e refuzuar. Ajo gërryen pjesën e poshtme, kap produktet e erozionit, duke krijuar një depresion në formë hinke në fund.

Ndërsa shpejtësia zvogëlohet, uji rrjedh pa probleme rreth parvazit, duke formuar një ujë të qetë pas saj.

Përgjatë brigjeve konkave, në kthesat e mprehta të shtratit të lumit, formohen edhe suvoide. Ndryshe nga rrugët ujore të vendosura pas parvazëve të brigjeve, këtu rrymat në rënie të ujit zbresin në qendër të rrugës ujore deri në fund dhe përhapen në anët. Ky lloj suvodi me një gyp të përcaktuar qartë në sipërfaqen e ujit nganjëherë quhet vorbull.

Suvoidet pranë brigjeve konkave formohen kur cenohet gjendja e rrjedhjes së qetë rreth brigjeve të një kthese. Ky kusht është i plotësuar

nëse rrezatohet rrezja e lakimit R më shumë se tre herë gjerësia e kanalit NË, dmth R/B> 3. Për rreze më të vogël R në bregun konkav

në majë të kthesës, si dhe në bregun konveks menjëherë poshtë majës, lindin zona të devijimit të mprehtë të rrjedhës së ujit, në të cilat krijohen suvoda.

Oriz. 14. Rrjedhja e presionit në një kthesë kanali

Suvodi mund të ekzistojë vazhdimisht ose të shfaqet vetëm gjatë ujit të lartë. Në lumenj të mëdhenj krijohen rrugë të mëdha ujore, me sferë veprimi dhjetëra metra dhe shpejtësi rrotullimi të ujit në pjesën qendrore disa metra në sekondë.

Në disa pellgje, suvod ka emrin e vet lokal, për shembull, në Yenisei-ulovo, në Irtysh-zavod.

Suvodi paraqet një vështirësi serioze për lundrimin. Anijet në to humbasin kontrollin, zhvendosen befas drejt bregut dhe shpesh thyhen trarët dhe tërheqjet, thyhen timonët, etj.

Maidanët janë një lëvizje rrotulluese e rastësishme e ujit në formën e vorbullave lëvizëse që variojnë në madhësi nga disa centimetra në disa metra në diametër. Maidanët formohen mbi objekte të mëdha nënujore me një thellësi të cekët mbi to, si dhe gjatë përmbytjeve në ato vende ku rrjedha që kalon përmes fushës së përmbytjes takohet në një kënd me një rrjedhë tjetër që shkon përgjatë kanalit me ujë të ulët. Përveç kësaj, maidanët lindin gjatë reformave intensive lokale të kanalit dhe në pushkë, me ndryshime të papritura në formën e pjesës së poshtme, etj.

Ujërat e diskutueshme janë maj-dane të formuara në grykëderdhjet e përrenjve degë dhe në bashkimin e degëve. Sa më afër të jetë këndi i takimit me një vijë të drejtë, aq më të forta zhvillohen vorbullat, të cilat arrijnë disa metra në diametër.

Oriz. 15. Hidhni rrymë në një pushkë

Një rrymë presioni krijohet pranë bregut në pjesë të lumit ku rrjedha e ujit drejtohet drejt bregut. Për shembull, në kanalet e lakuar, një rrymë presioni ndodh pranë një bregu konkave, pasi uji, për shkak të inercisë, tenton të ruajë drejtimin e tij të mëparshëm të drejtë, por, duke hasur në një pengesë në formën e një banke konkave në rrugën e tij, shtypet. kundër tij (Fig. 14). Në zonat me rryma presioni, anijet rrotullohen drejt bregut.

Oriz. 16. Rrjedha e zgjatur - pranë kanalit

Rrymat e fryrjes janë kullimi i ujit (Fig. 15, shigjeta) të drejtuara në një kënd me kalimin e anijes (vija me pika). Rrymat e rrëshqitjes lindin për shkak të ndryshimeve në nivelet e ujit në të gjithë gjerësinë e lumit. Në çarje, rryma të tilla krijohen si rezultat i rrjedhës që mbështetet nga shala e çarjes, kështu që ato drejtohen nga zgavra e sipërme e shtrirjes në rezervuarin e ujërave të pasme të zgavrës së shtrirjes së poshtme. Duke zhvendosur anijet nga boshti i korsisë së transportit, rrymat e lëvizjes mund të shkaktojnë që anijet dhe gomone të grumbullohen në cekëta, mbështetëse urë, etj.

Rrymat e zgjatura lindin në hyrjet e kanaleve (Fig. 16). Rrymat e zgjatura janë veçanërisht të forta gjatë përmbytjeve, kur rrjedha e ujit në kanale rritet ndjeshëm. Rrymat e gjata mund të shkaktojnë që një anije të bjerë në ishull.

Natyra e rrjedhës ndikohet edhe nga urat, digat hyrëse, digat, strukturat në shtratin e lumit etj.

§ 6. FORMACIONET SUDIMENTE DHE stoku në shtratin e lumit

Sedimenti është grimca e ngurtë e formuar si rezultat i erozionit të pellgjeve ujëmbledhëse dhe shtretërve të lumenjve, si dhe të brigjeve të rezervuarëve, të bartura nga rrjedhat ujore, rrymat në liqene, dete dhe rezervuarë dhe duke formuar shtratin e tyre. Sedimenti mund të jetë i dy llojeve: i pezulluar dhe i tërhequr.

Sedimenti i pezulluar është sediment i transportuar në gjendje të pezulluar nga rrjedha e ujit.

Sedimenti i tërhequr është sediment i transportuar nga një rrjedhë uji në shtresën e poshtme dhe lëviz duke rrëshqitur, rrotulluar ose kripë (kripa është transferimi i sedimentit në distanca të shkurtra në shtresën e poshtme të një rrjedhe uji).

Sedimentet e poshtme janë sedimente që formojnë një shtrat lumi, fushë përmbytjeje ose shtrat të një rezervuari dhe janë në ndërveprim me masat ujore.

Gjatë lëvizjes, grimcat e sedimentit lëvizin vazhdimisht nga një gjendje tërheqëse në një gjendje të pezulluar dhe prapa. Sedimentet e pezulluara shpërndahen shumë në mënyrë të pabarabartë në pjesën e gjallë, dhe kur transportohen, ato shpërndahen edhe më të pabarabarta, ato shpesh lëvizin përgjatë pjesës së poshtme në vija të ngushta.

Lëvizja e sedimentit të pezulluar ndodh në këtë mënyrë. Përmbajtja e grimcave të sedimentit të pezulluar në rrjedhën që janë më të rënda se uji shpjegohet si më poshtë. Një grimcë sedimenti, duke rënë në ujë të qetë, do të bjerë e përshpejtuar në mënyrë të njëtrajtshme. Forca e rezistencës së ujit rritet me rritjen e shpejtësisë së grimcës që bie, dhe masa e grimcës është konstante, prandaj, nga momenti kur forca lëvizëse dhe forca e rezistencës së ujit bëhen të barabarta, grimca do të bjerë në mënyrë të barabartë. Për shembull, shpejtësia me të cilën bien në ujë edhe blloqet me diametër 1 m bëhet uniforme në fund të sekondës së tretë. Grimcat e vogla do të fitojnë pothuajse menjëherë një shpejtësi uniforme të rënies.

Shpejtësia me të cilën grimcat e ngurta bien në mënyrë uniforme në ujë të qetë quhet madhësia e grimcave hidraulike.

Në një rrjedhë të turbullt, siç dihet, shpejtësia e lëvizjes së grimcave të ujit ndryshon në madhësi dhe drejtim. Në çdo pikë të rrjedhës ka komponentë të shpejtësisë së menjëhershme të drejtuar vertikalisht lart ose poshtë. Eksperimentet kanë vërtetuar se shpejtësia vertikale është mesatarisht 1/12-1/20 e horizontales.

Nëse një grimcë sedimenti e përfshirë në një trup uji bie në mënyrë uniforme dhe shpejtësia e zbritjes së grimcave është më e vogël ose e barabartë me komponentin vertikal të shpejtësisë së rrjedhës së drejtuar lart, atëherë kjo masë do të jetë në gjendje të lëvizë grimcën në pezullim. Nëse shpejtësia e zbritjes është më e madhe se komponenti vertikal i shpejtësisë, atëherë grimca do të zhytet në fund.

Gjatë rënies, një grimcë mund të zhytet në fund dhe të lëvizë me sedimentet e poshtme, duke qëndruar këtu derisa të ngrihet përsëri mbi të një vorbull mjaft e fuqishme, e cila do ta tërheqë përsëri në trashësinë e rrjedhës. Prandaj, shpërndarja e sedimentit të pezulluar në rrjedhë varet nga shkalla e turbulencës së tij, e cila rritet me rritjen e shpejtësisë së rrjedhjes.

Me rritjen e shpejtësisë së rrjedhjes, sasia e sedimentit të pezulluar rritet dhe shpërndahet në mënyrë më të barabartë në të gjithë thellësinë e rrjedhës.

P

Oriz. 17. Tek lëvizja e sedimenteve tërheqëse

Lëvizja e sedimentit në një gjendje të transportuar mund të imagjinohet si më poshtë. Rrjedha, që rrjedh rreth një nanogrimce të shtrirë veçmas, ushtron presion hidraulik mbi të F(Fig. 17). Kjo presion mund të zbërthehet në dy komponentë: forca prerëse Fc, paralel me pjesën e poshtme, dhe forca ngritëse Hz e drejtuar lart. Mjafton që një grimcë, nën veprimin e një force ngritëse, të ngrihet pak me një skaj dhe si rezultat i rritjes së zonës së prekur nga rrjedha, forca ngritëse rritet ndjeshëm.

Nëse forca ngritëse është më e vogël se pesha e grimcës në ujë, atëherë nën veprimin e forcës prerëse grimca do të rrokulliset. Nëse forca ngritëse është më e madhe se pesha e grimcës, atëherë kjo e fundit do të largohet nga fundi. Për një grimcë në një rrjedhë, me kusht që ajo të qarkullojë plotësisht nga uji, forca ngritëse do të zhduket. Nëse grimca nuk kapet nga rritja

jet, do të bjerë në fund, ku do të lindë sërish një forcë ngritëse etj. Kështu lindin “kërcimet” e grimcave. Rrëshqitja e grimcave përgjatë pjesës së poshtme vërehet rrallë.

Me një shpejtësi më të vogël se 0,20-0,25 m/s, sedimenti zakonisht nuk lëviz. Lëvizja e një grimce me një diametër të caktuar varet nga thellësia dhe shpejtësia e rrymës. Kështu, grimcat me diametër 1 mm në një thellësi prej 1 m fillojnë të lëvizin nëse shpejtësia mesatare e rrjedhës arrin 0,5 m / s, në një thellësi prej 3 m - nëse është 0,75 m / s. Kështu, në thellësi të mëdha uji në kanal, kërkohet një shpejtësi e lartë rrjedhjeje për të zhvendosur një grimcë dhe anasjelltas.

Lumenjtë kanë energji të madhe, e cila varet nga masa e ujit në lëvizje dhe shpejtësia e tij. Pjesa më e madhe e energjisë së rrjedhës së lumit shpenzohet në erozionin e kanalit, fërkimin e grimcave të lëngshme ndërmjet tyre dhe në fund, pezullimin e grimcave të ngurta dhe gërryerjen e tyre kur rrotullohen përgjatë pjesës së poshtme.

Varësia nga pesha R e grimcave të tërhequra në shpejtësinë e rrjedhës përcaktohet nga ligji i Airy:

Ku A - koeficienti në varësi të formës dhe materialit të grimcës së ngurtë;

v- shpejtësia me të cilën grimca fillon të lëvizë.

Ligji i Ajrit thotë se pesha e grimcës së tërhequr është proporcionale me fuqinë e gjashtë të shpejtësisë që vepron në grimcë, d.m.th. nëse shpejtësia dyfishohet, pesha e grimcës së lëvizur është 64 herë, nëse katërfishohet - 4096 herë, etj. Nga Kjo bën të qartë arsyen e transportit të gurëve të mëdhenj nga lumenjtë malorë.

Lëvizja e sedimentit në procesin e rrjedhjes sipërfaqësore quhet rrjedhje e sedimentit dhe sasia e sedimentit që bartet përmes seksionit tërthor të gjallë të rrjedhës për njësi të kohës quhet rrjedhje e sedimentit.

Shkarkimi vjetor ose mujor quhet përkatësisht rendimenti vjetor ose mujor i sedimentit.

Shkarkimi i sedimentit të lumenjve të mëdhenj matet në miliona tonë. Lumenjtë sjellin çdo vit rreth 3 miliardë tonë sediment në grykat e tyre. Rrjedha e sedimentit të pezulluar të lumenjve është pothuajse e barabartë me rrjedhjen totale të tyre të ngurtë, sasia e sedimentit të transportuar është l-5% e sedimentit të pezulluar. Kjo shpjegohet me faktin se sedimentet e transportuara bëjnë lëvizje kryesisht të vogla - nga një seksion i kanalit në tjetrin, dhe për këtë arsye pjesa e tyre në rrjedhjen e ngurtë transit është e vogël. Në të njëjtën kohë, vëllimi i sedimentit të transportuar brenda seksioneve të kanalit është jashtëzakonisht i madh.

Pjesa më e madhe e rrjedhjes së sedimentit të lumenjve fushor, që arrin në 50-90% të atij vjetor, ndodh gjatë përmbytjeve dhe përmbytjeve pranverore.

Sasia e sedimentit në përrua përcaktohet duke përdorur instrumente të posaçme (batometra).

Formacionet aluviale në kanal përfshijnë kreshtat ranore, kreshtat, hellqet, muret anësore, skuqjet dhe kërpudhat.

Kreshtat e rërës janë lloji kryesor i formimit të sedimentit në shtratin e lumit. Për shkak të kreshtave, fundi ranor i lumit është i pabarabartë dhe i valëzuar. Vëzhgimet e kreshtave të rërës bënë të mundur përcaktimin e shkakut më të mundshëm të formimit të tyre. Me lëvizjen e turbullt të rrymës në vendet e ndryshme të saj, shpejtësitë zvogëlohen, si rezultat, ndodh depozitimi i rastësishëm i sedimentit, nga i cili, nën ndikimin e rrymës, fillon formimi i një kreshtë. Shtretërit zakonisht kanë formën e luspave, të palosur në rreshta paralele. Në çdo kreshtë / (Fig. 18, a) ka një presion të pjerrët 2 dhe pjesa e pasme e ftohtë 4 lakrat. Në shpatet e pasme 4 formohet lëvizja rrotulluese e ujit 5.

Sedimenti, i tërhequr nga rryma, shkon lart në rulin e sedimentit dhe, duke kapërcyer kreshtën 3, Me një lëvizje rrotulluese, uji tërhiqet drejt shpatit, duke i rritur lartësinë dhe duke i dhënë një formë të pjerrët. Si rezultat i kësaj, pas njëfarë kohe, formohet një kreshtë, pjerrësia e sipërme e së cilës është e butë, dhe pjerrësia e poshtme është e pjerrët dhe e shkurtër. Kreshta të tilla së shpejti mbulojnë të gjithë fundin e lumit. 1

Madhësia e kreshtave varet nga forma e kanalit, thellësia dhe shpejtësia e rrjedhës. Lartësia e tyre është proporcionale me thellësinë e rrjedhës. Prandaj, kreshtat në shtrirje janë më të larta se në çarje. Me rritjen e nivelit të ujit, kreshtat bëhen më të larta. Me uljen e nivelit të ujit, lartësia e tyre zvogëlohet, por shumë më ngadalë.

Oriz. 18. Kreshta ranore në shtratin e lumit:

A- profili gjatësor i kanalit;

b- kanal në plan

P
Kur uji rrjedh me shpejtësi të madhe, grimcat që bien nga kreshta pezullohen. Në këtë rast, rritja e kreshtës ndalet. Me një rritje të mëtejshme të shpejtësisë së rrjedhës, kreshtat gërryen dhe zhduken. Gjatësia e kreshtës së formuar mund të korrespondojë me dhjetë deri në njëzet thellësi rrjedhëse ose më shumë. Në lumenjtë me lëvizshmëri të lartë të sedimentit të transportuar gjatë përmbytjeve, vërehen kreshta me gjatësi më të madhe - afërsisht deri në njëqind. thellësitë e kanalit. ato. pothuajse e barabartë me gjerësinë e kanalit.

Kreshtat lëvizin në drejtim të rrymës. Kjo shpjegohet me faktin se grimcat e sedimentit nga pjerrësia ballore lëvizin me rrymë në kreshtën e kreshtës dhe, pasi e kapërcejnë atë, bien në shpatin e saj të pasmë, mbulohen atje me grimca që e ndjekin dhe mbeten në trupin e kreshtës. derisa të lëvizë aq larg sa grimca përsëri do të shfaqet në sipërfaqen e pjerrësisë së presionit. Kjo lëvizje kryhet në mënyrë sekuenciale nga të gjitha grimcat që përbëjnë kreshtën.

Shpejtësia absolute e lëvizjes së kreshtës është zakonisht qindra herë më e vogël se shpejtësia e rrjedhës. Shpejtësia e lëvizjes së kreshtave të mëdha në lumenj të mëdhenj arrin disa metra në ditë. Shpejtësia e lëvizjes së formave të shtratit rritet me rritjen e shpejtësisë së rrjedhës.

Sastrugët janë një grumbullim sedimentesh në shtratin e lumit në formën e kreshtave të mëdha ngjitur me bregun ranor. Në Fig. 18, b sastrugi janë paraqitur skematikisht në plan. Në Sastrugi 6 fundi i tij 7 quhet bisht, dhe ulja e pjesës së poshtme 8 midis sastrugëve ka një gropë nënsastrug.

Madhësia e sastrugut varet nga forma e kanalit, thellësia dhe shpejtësia e rrjedhjes. Ndonjëherë sastrugi të mëdhenj shtrihen në bregun e kundërt. Lartësia e sastrugëve në lumenjtë e mëdhenj arrin 1-2 m. Modelet e rritjes dhe lëvizjes së sastrugëve janë të njëjta si për kreshtat.

Mbi sastrugi zakonisht ka një rrymë të pabarabartë, që bën që anijet të devijojnë. Me shpejtësi të lartë të rrymës, sastrugët lahen. Prandaj, sastrugët që shtrihen nga rërat, duke arritur në bregun e thellë, ku shpejtësia aktuale është zakonisht e madhe, janë prerë.

Pështymë - janë brigje rëre të ulëta që dalin në kanal si një pykë e gjatë 3 (Fig. 19). Në lumenj, pështymat zakonisht ngjiten me brigjet ranore konveks.

Oriz. 19. Pështyj në shtratin e lumit

O
Sous formohen nga sastrugi të mëdhenj si rezultat i rritjes graduale të tyre. Gjatë periudhës së ulët të ujit pranë Yarov, shpejtësia aktuale është më e lartë, kjo është arsyeja pse bishtat e sastrugëve të rërës lëvizin më shpejt se bazat e tyre. Si rezultat, sastrugi bëhet gjithnjë e më i zgjatur dhe lëviz në drejtim të rrymës. Sastrugi terminal i rërës, në përputhje me drejtimin e rrjedhës, duke u shtrirë në kanal në formën e një pyke, krijojnë fillimin e pështymës. Duke u forcuar gradualisht, gërsheti rritet në madhësi. Me rritjen e mëtejshme të bishtalecit, bishtit të tij 2 mund të lidhet me bregun. Gjatë një viti, pështyma mund të lëvizë disa qindra metra.

Zatonina 1 (shih Fig. 19) quhet gjiri midis bregut dhe bishtit të hellit.

Hidrodinamika- një pjesë e hidraulikës në të cilën studiohen ligjet e lëvizjes së lëngut dhe ndërveprimi i tij me sipërfaqet fikse dhe të lëvizshme.

Nëse grimcat individuale të një trupi absolutisht të ngurtë janë të lidhura në mënyrë të ngurtë me njëra-tjetrën, atëherë në një mjedis të lëngshëm lëvizës nuk ka lidhje të tilla. Lëvizja e lëngut përbëhet nga lëvizje jashtëzakonisht komplekse të molekulave individuale.

3.1. Konceptet themelore të lëvizjes së lëngjeve

Seksioni i drejtpërdrejtëω (m²) është zona e seksionit kryq të rrjedhës pingul me drejtimin e rrjedhës. Për shembull, seksioni kryq i gjallë i një tubi është një rreth (Fig. 3.1, b); seksioni i gjallë i valvulës është një unazë me një diametër të brendshëm të ndryshueshëm (Fig. 3.1, b).

Oriz. 3.1. Seksione të gjalla: a - tuba, b - valvola

Perimetri i lagurχ ("chi") - pjesë e perimetrit të seksionit të gjallë, e kufizuar nga mure të forta (Fig. 3.2, e theksuar me një vijë të trashë).

Oriz. 3.2. Perimetri i lagur

Për tub të rrumbullakët

nëse këndi është në radianë, ose

Shkalla e rrjedhjes P- vëllimi i lëngut V që rrjedh për njësi të kohës t përmes prerjes tërthore të gjallë ω.

Shpejtësia mesatare e rrjedhës υ - shpejtësia e lëvizjes së lëngut, e përcaktuar nga raporti i rrjedhës së lëngut P në zonën e hapur të prerjes tërthore ω

Meqenëse shpejtësia e lëvizjes së grimcave të ndryshme të një lëngu ndryshon nga njëra-tjetra, prandaj shpejtësia e lëvizjes është mesatare. Në një tub të rrumbullakët, për shembull, shpejtësia në boshtin e tubit është maksimale, ndërsa në muret e tubit është zero.

Rrezja e rrjedhës hidraulike R- raporti i seksionit të gjallë ndaj perimetrit të lagur

Rrjedha e lëngjeve mund të jetë e qëndrueshme ose e paqëndrueshme. E qëndrueshme Lëvizja është lëvizja e një lëngu në të cilin në një pikë të caktuar të kanalit presioni dhe shpejtësia nuk ndryshojnë me kalimin e kohës

υ = f(x, y, z)

P = φ f(x, y, z)

Lëvizja në të cilën shpejtësia dhe presioni ndryshojnë jo vetëm nga koordinatat hapësinore, por edhe nga koha, quhet e paqëndrueshme ose jo e palëvizshme.

υ = f 1 (x, y, z, t)

P = φ f 1 (x, y, z, t)

Linja aktuale(përdoret për lëvizje të paqëndrueshme) është një kurbë në secilën pikë të së cilës vektori i shpejtësisë në një kohë të caktuar është i drejtuar përgjatë një tangjente.

Tub aktual- një sipërfaqe tubulare e formuar nga vija rrjedhëse me një seksion kryq pafundësisht të vogël. Pjesa e rrjedhës që gjendet brenda tubit aktual quhet një rrjedhje elementare.

Oriz. 3.3. Drejtoni dhe rrjedhni

Rrjedha e lëngut mund të jetë me presion ose jo presion. Nadornoe rrjedhja vërehet në kanale të mbyllura pa sipërfaqe të lirë. Rrjedha e presionit vërehet në tubacionet me presion të lartë (të ulët). Graviteti- rrjedhje me sipërfaqe të lirë, e cila vërehet në kanale të hapura (lumenj, kanale të hapura, gypa etj.). Ky kurs do të mbulojë vetëm rrjedhën e presionit.

Oriz. 3.4. Tub me diametër të ndryshueshëm me rrjedhje konstante

Nga ligji i ruajtjes së materies dhe qëndrueshmërisë së konsumit rrjedh ekuacioni i vazhdimësisë rrymat. Le të imagjinojmë një tub me një seksion kryq të ndryshueshëm (Fig. 3.4). Rrjedha e lëngut nëpër tub në çdo seksion është konstante, d.m.th. Q 1 = Q 2 = konst, ku

ω 1 υ 1 = ω 2 υ 2

Kështu, nëse rrjedha në tub është e vazhdueshme dhe e pandërprerë, atëherë ekuacioni i vazhdimësisë do të marrë formën:

3.2. Ekuacioni i Bernulit për një lëng ideal

3.3. Ekuacioni i Bernulit për një lëng real

Pjerrësia e shtratit të lumit. Tipari më karakteristik i çdo lumi është lëvizja e vazhdueshme e ujit nga burimi në grykë, që quhet me rrymën. Arsyeja e rrjedhjes është pjerrësia e kanalit, përgjatë të cilit, duke iu bindur forcës së gravitetit, uji lëviz me një shpejtësi më të madhe ose më të vogël. Sa i përket shpejtësisë, ajo varet drejtpërdrejt nga pjerrësia e shtratit të lumit. Pjerrësia e kanalit përcaktohet nga raporti i ndryshimit në lartësitë e dy pikave me gjatësinë e seksionit të vendosur midis këtyre pikave. Kështu, për shembull, nëse nga burimi i Vollgës në Kalinin 448 km, dhe ndryshimi në lartësi midis burimit të Vollgës dhe Kalinit dhe nomit është 74.6 m, atëherë pjerrësia mesatare e Vollgës në këtë seksion është 74.6 m, pjesëtuar me 448 km, pra 0.00017. Kjo do të thotë se për çdo kilometër të gjatësisë së Vollgës në këtë seksion rënia është 17 cm.

Profili gjatësor i lumit. Le të përshkruajmë gjatësinë e seksioneve të ndryshme të lumit përgjatë një vije horizontale dhe lartësitë e këtyre seksioneve përgjatë vijave vertikale. Duke lidhur skajet e vertikaleve me një vijë, marrim një vizatim të profilit gjatësor të lumit (Fig. 112). Nëse nuk i kushtoni vëmendje të veçantë detajeve, profili gjatësor i shumicës së lumenjve mund të paraqitet në mënyrë të thjeshtë si një kurbë zbritëse, pak konkave, pjerrësia e së cilës zvogëlohet në mënyrë progresive nga burimi në grykë.

Pjerrësia e profilit gjatësor të lumit nuk është e njëjtë për seksione të ndryshme të lumit. Kështu, për shembull, për pjesën e sipërme të Vollgës, siç e kemi parë tashmë, është e barabartë me 0.00017, për seksionin e vendosur midis Gorky dhe grykës së Kama është 0.00005, dhe për pjesën nga Stalingrad në Astrakhan është është 0.00002.

Dnieper është afërsisht i njëjtë, ku në pjesën e sipërme (nga Smolensk në Orsha) pjerrësia është 0.00011, dhe në pjesën e poshtme (nga Kakhovka në Kherson) 0.00001. Në zonën ku ndodhen pragjet (nga Lotsmanskaya Kamenka në Nikopol), pjerrësia mesatare e profilit gjatësor të lumit është 0,00042, domethënë pothuajse katër herë më e madhe se midis Smolensk dhe Orsha.

Shembujt e dhënë tregojnë se profili gjatësor i lumenjve të ndryshëm nuk është i njëjtë. Kjo e fundit është e kuptueshme: profili gjatësor i lumit pasqyron relievin, strukturën gjeologjike dhe shumë veçori të tjera gjeografike të zonës.

Për shembull, merrni parasysh "hapat" në profilin gjatësor të lumit. Yenisei. Këtu shohim seksione të shpateve të mëdha në zonën e kryqëzimit të Sayanit Perëndimor, pastaj Sayanit Lindor dhe, më në fund, në skajin verior të kreshtës Yenisei (Fig. 112). Natyra e shkallëzuar e profilit gjatësor të lumit. Yenisei tregon se ngritjet në zonat e këtyre maleve ndodhën (gjeologjikisht) relativisht kohët e fundit, dhe lumi nuk ka pasur ende kohë për të niveluar lakoren gjatësore të shtratit të tij. E njëjta gjë mund të thuhet për malet Bureinsky, të prera nga lumi. Cupid.

Deri tani kemi folur për profilin gjatësor të të gjithë lumit. Por kur studiohen lumenjtë, ndonjëherë është e nevojshme të përcaktohet pjerrësia e lumit në një zonë të caktuar të vogël. Kjo pjerrësi përcaktohet drejtpërdrejt nga nivelimi.

Profili kryq i lumit. Në profilin tërthor të një lumi dallojmë dy pjesë: profilin tërthor të luginës së lumit dhe profilin tërthor të vetë lumit. Tashmë kemi një ide të profilit tërthor të luginës së lumit. Përftohet si rezultat i rilevimit të zakonshëm të terrenit. Për të marrë një ide mbi profilin e vetë lumit, ose, më saktë, shtratin e lumit, është e nevojshme të maten thellësitë e lumit.

Matjet bëhen manualisht ose mekanikisht. Për matjet manuale, përdoret një shenjë ose pjesë e dorës. Bastingu është një shtyllë prej druri fleksibël dhe të qëndrueshëm (bredh, hi, lajthi) me prerje tërthore të rrumbullakët me diametër 4-5. cm, gjatësia nga 4 në 7 m.

Fundi i poshtëm i bastingut është i përfunduar me hekur (hekuri mbron nga çarja dhe ndihmon në peshën e tij). Bastingu është i lyer me ngjyrë të bardhë dhe i shënuar në të dhjetat e një metri. Ndarja zero korrespondon me skajin e poshtëm të bastingut. Pavarësisht nga thjeshtësia e pajisjes, basting jep rezultate të sakta.

Matjet e thellësisë kryhen gjithashtu duke përdorur një studim me dorë. Rrjedha e lumit bën që loti të devijojë nga vertikali me një kënd të caktuar, gjë që detyron të bëhet një korrigjim i duhur.

Matjet në lumenjtë e vegjël zakonisht bëhen nga urat. Në lumenj që arrijnë 200-300 m gjerësi, me një shpejtësi aktuale prej jo më shumë se 1.5 m për sekondë, matjet mund të bëhen nga një varkë përgjatë një kablloje të shtrirë nga një breg i lumit në tjetrin. Kablloja duhet të jetë e tendosur. Kur gjerësia e lumit është më shumë se 100 mështë e nevojshme të ankoroni një varkë në mes të lumit për të mbështetur kabllon.

Në lumenjtë gjerësia e të cilëve është më shumë se 500 m, linja e matjes përcaktohet nga kanali shenjat e vendosura në të dy brigjet dhe pikat e matjes përcaktohen me instrumente gonometrike nga bregu. Numri i matjeve përgjatë objektivit varet nga natyra e pjesës së poshtme. Nëse topografia e poshtme ndryshon shpejt, duhet të ketë më shumë matje nëse fundi është uniform, duhet të ketë më pak. Është e qartë se sa më shumë të bëhen matje, aq më i saktë fitohet profili i lumit.

Për të vizatuar një profil lumi, vizatohet një vijë horizontale, në të cilën pikat e matjes vizatohen në shkallë. Një vijë pingule është tërhequr nga çdo estrus, në të cilën thellësitë e marra nga matjet janë gjithashtu të grafikuara në shkallë. Duke lidhur skajet e poshtme të vertikaleve, marrim një profil. Për faktin se thellësia e lumenjve është shumë e vogël në krahasim me gjerësinë, kur vizatoni një profil, shkalla vertikale merret më e madhe se ajo horizontale. Prandaj, profili është i shtrembëruar (i ekzagjeruar), por më vizual.

Duke pasur një profil të shtratit të lumit, ne mund të llogarisim sipërfaqen e seksionit kryq (ose sipërfaqen e prerjes kryq të ujit) të lumit (Fm 2 ), gjerësia e lumit (B), gjatësia e perimetrit të lagur të lumit ( Rm), thellësia më e madhe (hmaxm ), thellësia mesatare e lumit ( hcpm) dhe rrezja hidraulike e lumit.

Seksion kryq i gjallë i lumit quhet prerja tërthore e një lumi të mbushur me ujë. Profili i kanalit i marrë si rezultat i matjeve jep një ide të seksionit kryq të gjallë të lumit. Sipërfaqja e tërthortë e jetesës së një lumi në pjesën më të madhe llogaritet në mënyrë analitike (më rrallë përcaktohet nga një vizatim duke përdorur një planimetër). Për të llogaritur sipërfaqen e prerjes tërthore të jetesës ( Fm 2) merrni një vizatim të profilit tërthor të lumit, mbi të cilin vertikalet ndajnë zonën e seksionit të tërthortë të gjallë në një seri trapezoidësh dhe seksionet bregdetare kanë formën e trekëndëshave. Zona e secilës figurë individuale përcaktohet duke përdorur formula të njohura për ne nga gjeometria, dhe më pas merret shuma e të gjitha këtyre zonave.

Gjerësia e lumit përcaktohet thjesht nga gjatësia e vijës së sipërme horizontale që përfaqëson sipërfaqen e lumit.

Perimetri i lagur - kjo është gjatësia e vijës fundore të lumit në profilin nga një skaj i bregut të lumit në tjetrin. Ai llogaritet duke shtuar gjatësinë e të gjitha segmenteve të vijës fundore në vizatimin e seksionit të tërthortë të gjallë të lumit.

Rrezja hidraulike - ky është herësi i pjesëtimit të zonës së prerjes tërthore të hapur me gjatësinë e perimetrit të lagur ( R= F/R m).

Thellësia mesatare - ky është herësi i pjesëtimit të sipërfaqes së prerjes tërthore të gjallë

lumenjtë për nga gjerësia e lumit ( h e mërkurë = F/ Bm).

Për lumenjtë e ultësirës, ​​vlera e rrezes hidraulike është zakonisht shumë afër vlerës së thellësisë mesatare ( R≈ hcp).

Thellësia më e madhe restaurohet bazuar në të dhënat e matjes.

Niveli i lumit. Gjerësia dhe thellësia e lumit, sipërfaqja e hapur e prerjes tërthore dhe vlerat e tjera që ne japim mund të mbeten të pandryshuara vetëm nëse niveli i lumit mbetet i pandryshuar. Në realitet, kjo nuk ndodh kurrë, sepse niveli i lumit ndryshon gjatë gjithë kohës. Nga kjo është mjaft e qartë se kur studiohet një lumë, matja e luhatjeve në nivelin e lumit është detyra më e rëndësishme.

Për stacionin e matjes së ujit, zgjidhet një seksion i përshtatshëm i lumit me një kanal të drejtë, seksioni kryq i të cilit nuk është i komplikuar nga tufat ose ishujt. Vëzhgimi i luhatjeve të nivelit të lumit zakonisht kryhet duke përdorur shufra e këmbës. Një shtyllë këmbësh është një shtyllë ose hekurudhë, e ndarë në metra dhe centimetra, e instaluar pranë bregut. Zero e shufrës së këmbës merret (nëse është e mundur) të jetë niveli më i ulët i lumit në një vend të caktuar. Zero e zgjedhur një herë mbetet konstante për të gjitha vëzhgimet pasuese. Zero e shufrës së këmbës shoqërohet me një konstante reperi .

Vëzhgimi i luhatjeve të nivelit zakonisht kryhet dy herë në ditë (në 8 dhe 20 orë). Në disa postime janë instaluar limnigrafë vetë-regjistrues, të cilët ofrojnë një regjistrim të vazhdueshëm në formën e një kurbë.

Bazuar në të dhënat e marra nga vëzhgimet e shufrës së këmbës, vizatohet një grafik i luhatjeve të nivelit për një periudhë ose në një tjetër: për një sezon, për një vit, për një numër vitesh.

Shpejtësia e rrjedhës së lumit. Tashmë kemi thënë se shpejtësia e rrjedhës së lumit varet drejtpërdrejt nga pjerrësia e shtratit të lumit. Sidoqoftë, kjo varësi nuk është aq e thjeshtë sa mund të duket në shikim të parë.

Kushdo që e njeh të paktën pak lumin, e di se shpejtësia e rrymës pranë brigjeve është shumë më e vogël se në mes. Varkëtarët e dinë veçanërisht mirë këtë. Sa herë që një varkëtar duhet të ngjitet në një lumë, ai ngjitet në breg; kur duhet të zbresë shpejt, qëndron në mes të lumit.

Vëzhgimet më të sakta të bëra në lumenj dhe përrenj artificialë (që kanë një kanal të rregullt në formë lug) treguan se shtresa e ujit menjëherë ngjitur me kanalin, si rezultat i fërkimit me fundin dhe muret e kanalit, lëviz me shpejtësinë më të ulët. Shtresa tjetër ka shpejtësi më të madhe, sepse nuk bie në kontakt me shtratin e lumit (i cili është i palëvizshëm), por me shtresën e parë që lëviz ngadalë. Shtresa e tretë ka një shpejtësi edhe më të madhe, etj. Së fundi, shpejtësia më e madhe gjendet në pjesën e rrjedhës më të largët nga fundi dhe muret e kanalit. Nëse marrim një seksion kryq të rrjedhës dhe lidhim vendet me të njëjtën shpejtësi rrjedhjeje me vija (izotake), atëherë do të marrim një diagram që përshkruan qartë vendndodhjen e shtresave me shpejtësi të ndryshme (Fig. 113). Kjo lëvizje e veçantë e rrjedhës me shtresa, në të cilën shpejtësia rritet në mënyrë të njëpasnjëshme nga fundi dhe muret e kanalit në pjesën e mesme, quhet laminar. Karakteristikat tipike të rrjedhës laminare mund të karakterizohen shkurtimisht si më poshtë:

1) shpejtësia e të gjitha grimcave në rrjedhë ka një drejtim konstant;

2) shpejtësia pranë murit (në fund) është gjithmonë zero, dhe me distancë nga muret rritet gradualisht drejt mesit të rrjedhës.

Megjithatë, duhet të themi se në lumenjtë ku forma, drejtimi dhe karakteri i kanalit janë shumë të ndryshme nga shtrati i rregullt në formë lug të një përroi artificial, lëvizja e rregullt laminare pothuajse nuk vërehet kurrë. Tashmë me vetëm një kthesë të kanalit, si rezultat i veprimit të forcave centrifugale, i gjithë sistemi i shtresave lëviz ashpër drejt bregut konkave, gjë që shkakton një sërë të tjerash.

lëvizjet. Nëse ka zgjatime në fund dhe përgjatë skajeve të kanalit, lindin lëvizje vorbullash, kundërrryma dhe devijime të tjera shumë të forta, duke e komplikuar më tej figurën. Ndryshime veçanërisht të forta në lëvizjen e ujit ndodhin në vendet e cekëta të lumit, ku rryma ndahet në avionë të vendosur në formë ventilatori.

Përveç formës dhe drejtimit të kanalit, një rritje e shpejtësisë së rrjedhës ka një ndikim të madh. Lëvizja laminare, edhe në rrjedhat artificiale (me një shtrat të rregullt), ndryshon ndjeshëm me rritjen e shpejtësisë së rrjedhës. Në rrjedhat me lëvizje të shpejtë shfaqen avionë spirale gjatësore, të shoqëruara me lëvizje të vogla vorbullash dhe një lloj pulsimi. E gjithë kjo e ndërlikon shumë natyrën e lëvizjes. Kështu, në lumenj, në vend të lëvizjes laminare, më së shpeshti vërehet një lëvizje më komplekse, e quajtur turbulente. (Ne do të ndalemi më në detaje mbi natyrën e lëvizjeve të turbullta më vonë kur shqyrtojmë kushtet për formimin e një kanali rrjedhës.)

Nga gjithë sa u tha, është e qartë se studimi i shpejtësisë së rrjedhës së lumit është një çështje komplekse. Prandaj, në vend të llogaritjeve teorike, shpesh duhet t'i drejtoheni matjeve të drejtpërdrejta.

Matja e shpejtësisë aktuale. Mënyra më e thjeshtë dhe më e arritshme për të matur shpejtësinë aktuale është matja duke përdorur noton. Duke vëzhguar (me një orë) kohën që kalon një notim nga dy pika të vendosura përgjatë lumit në një distancë të caktuar përballë njëra-tjetrës, ne gjithmonë mund të llogarisim shpejtësinë e kërkuar. Kjo shpejtësi zakonisht shprehet në metra për sekondë.

Metoda që kemi treguar bën të mundur përcaktimin e shpejtësisë vetëm të shtresës më të lartë të ujit. Për të përcaktuar shpejtësinë e shtresave më të thella të ujit, përdoren dy shishe (Fig. 114). Në këtë rast, shishja e sipërme jep një shpejtësi mesatare midis të dy shisheve. Duke ditur shpejtësinë mesatare të rrjedhjes së ujit në sipërfaqe (metoda e parë), ne mund të llogarisim lehtësisht shpejtësinë në thellësinë e dëshiruar. Nëse V 1 do të jetë shpejtësia në sipërfaqe, V 2 - Shpejtësia mesatare, A V është shpejtësia e kërkuar, atëherë V 2 =( V 1 + V)/2 , nga vjen shpejtësia e kërkuar v = 2 v 2 - v 1 .

Rezultate të pakrahasueshme më të sakta fitohen gjatë matjes me një pajisje speciale të quajtur tavolina rrotulluese. Ka shumë lloje të rrotullave, por parimi i dizajnit të tyre është i njëjtë dhe është si më poshtë. Boshti horizontal me një helikë me tehe në fund është montuar në mënyrë të lëvizshme në një kornizë që ka një pendë drejtuese në pjesën e pasme (Fig. 115). Pajisja, e ulur në ujë, i bindet timonit, qëndron kundër rrymës,

dhe helika me tehe fillon të rrotullohet së bashku me boshtin horizontal. Ka një vidë të pafund në bosht që mund të lidhet me banakun. Duke parë orën, vëzhguesi ndez banakun, i cili fillon të numërojë numrin e rrotullimeve. Pas një periudhe të caktuar kohe, numëruesi fiket dhe vëzhguesi përcakton shpejtësinë e rrjedhës me numrin e rrotullimeve.

Përveç metodave të mësipërme, ata përdorin edhe shishe, dinamometra të veçantë dhe, së fundi, metoda kimike të njohura për ne nga studimi i shpejtësisë së rrjedhës së ujërave nëntokësore. Një shembull i një banometri është banjometri i Prof. V. G. Glushkova, i cili është një cilindër gome, vrima e të cilit përballet me rrjedhën. Sasia e ujit që arrin të futet në cilindër për njësi të kohës bën të mundur përcaktimin e shpejtësisë së rrjedhës. Dinamometrat matin forcën e presionit. Forca e presionit ju lejon të llogarisni shpejtësinë.

Kur është e nevojshme për të marrë një kuptim të detajuar të shpërndarjes së shpejtësive në seksionin kryq (seksion të gjallë) të lumit, veproni si më poshtë:

1. Vizatohet profili tërthor i lumit dhe për lehtësi, shkalla vertikale merret 10 herë më e madhe se ajo horizontale.

2. Vijat vertikale janë tërhequr përgjatë atyre pikave ku shpejtësitë e rrymës janë matur në thellësi të ndryshme.

3. Në secilën vertikale, shënohet thellësia përkatëse në shkallë dhe tregohet shpejtësia përkatëse.

Duke lidhur pikat me të njëjtat shpejtësi, marrim një sistem kthesash (izotake), i cili jep një paraqitje vizuale të shpërndarjes së shpejtësive në një pjesë të caktuar të gjallë të lumit.

Shpejtësia mesatare. Për shumë llogaritje hidrologjike, është e nevojshme të kemi të dhëna për shpejtësinë mesatare të rrjedhës së ujit në pjesën e banimit të lumit. Por përcaktimi i shpejtësisë mesatare të ujit është një detyrë mjaft e vështirë.

Tashmë kemi thënë se lëvizja e ujit në një përrua është jo vetëm komplekse, por edhe e pabarabartë me kalimin e kohës (pulsimi). Megjithatë, bazuar në një numër vëzhgimesh, ne kemi gjithmonë mundësinë të llogarisim shpejtësinë mesatare të rrjedhës për çdo pikë në seksionin kryq të lumit. Duke pasur vlerën e shpejtësisë mesatare në një pikë, ne mund të vizatojmë shpërndarjen e shpejtësive përgjatë vertikales që kemi marrë. Për ta bërë këtë, thellësia e çdo pike vizatohet vertikalisht (nga lart poshtë), dhe shpejtësia e rrjedhës horizontalisht (nga e majta në të djathtë). Të njëjtën gjë bëjmë edhe me pikat e tjera të vertikales që morëm. Duke lidhur skajet e vijave horizontale (që përshkruajnë shpejtësitë), marrim një vizatim që jep një ide të qartë të shpejtësive të rrymave në thellësi të ndryshme të vertikales që kemi marrë. Ky vizatim quhet grafik i shpejtësisë ose hodograf i shpejtësisë.

Sipas vëzhgimeve të shumta, u zbulua se për të marrë një pamje të plotë të shpërndarjes vertikale të shpejtësive të rrymës, mjafton të përcaktohen shpejtësitë në pesë pikat e mëposhtme: 1) në sipërfaqe, 2) në 0,2h, 3) me 0.6h, 4) me 0.8hdhe 5) në fund, duke numëruar h - thellësi vertikale nga sipërfaqja në fund.

Hodografi i shpejtësisë jep një ide të qartë të ndryshimit të shpejtësive nga sipërfaqja në fund të rrjedhës përgjatë një vertikale të caktuar. Shpejtësia më e ulët në fund të rrjedhës është kryesisht për shkak të fërkimit. Sa më e madhe të jetë vrazhdësia e pjesës së poshtme, aq më të mprehta ulen shpejtësitë aktuale. Në dimër, kur sipërfaqja e lumit mbulohet me akull, në sipërfaqen e akullit ndodh edhe fërkimi, i cili ndikon edhe në shpejtësinë e rrjedhjes.

Hodografi i shpejtësisë na lejon të llogarisim shpejtësinë mesatare të rrjedhës së lumit përgjatë një vertikale të caktuar.

Shpejtësia mesatare e rrjedhës vertikale të seksionit kryq të lirë të rrjedhës mund të përcaktohet më lehtë duke përdorur formulën:

ku ώ është zona e hodografit të shpejtësisë dhe H është lartësia e kësaj zone. Me fjalë të tjera, për të përcaktuar shpejtësinë mesatare vertikale të rrjedhës përgjatë seksionit kryq të drejtpërdrejtë të rrjedhës, duhet të ndani zonën e hodografit të shpejtësisë me lartësinë e saj.

Zona e hodografit të shpejtësisë përcaktohet ose duke përdorur një planimetër ose në mënyrë analitike (d.m.th., duke e ndarë atë në figura të thjeshta - trekëndësha dhe trapezoide).

Shkalla mesatare e rrjedhës përcaktohet në mënyra të ndryshme. Mënyra më e thjeshtë është të shumëzoni shpejtësinë maksimale (V max) nga koeficienti i vrazhdësisë (P). Koeficienti i vrazhdësisë për lumenjtë malorë mund të konsiderohet përafërsisht 0,55, për lumenjtë me shtrat të veshur me zhavorr, 0,65, për lumenjtë me shtrat të pabarabartë me rërë ose argjilë, 0,85.

Për të përcaktuar me saktësi shpejtësinë mesatare të rrjedhës së prerjes së drejtpërdrejtë të rrjedhës, përdoren formula të ndryshme. Formula më e përdorur është formula Chezy.

Ku v - shpejtësia mesatare e seksionit të rrjedhës së drejtpërdrejtë, R - rrezja hidraulike, J- pjerrësia e rrjedhjes sipërfaqësore dhe ME- koeficienti i shpejtësisë. Por këtu, përcaktimi i koeficientit të shpejtësisë paraqet vështirësi të konsiderueshme.

Koeficienti i shpejtësisë përcaktohet duke përdorur formula të ndryshme empirike (d.m.th., të marra në bazë të studimit dhe analizës së një numri të madh vëzhgimesh). Formula më e thjeshtë është:

Ku P- koeficienti i vrazhdësisë, a R - rrezja hidraulike tashmë e njohur për ne.

Konsumi. Sasia e ujit në m, që rrjedh nëpër një pjesë të caktuar të gjallë të një lumi në sekondë quhet rrjedha e lumit(për këtë artikull). Teorikisht, konsumi (A)Është e lehtë për t'u llogaritur: është e barabartë me sipërfaqen e seksionit kryq të lumit ( F), shumëzuar me shpejtësinë mesatare të rrymës ( v), d.m.th. A= Fv. Kështu, për shembull, nëse zona e prerjes tërthore të një lumi është 150 m 2, dhe shpejtësia 3 m/sek, atëherë konsumi do të jetë i barabartë me 450 m 3 për sekond. Gjatë llogaritjes së shkallës së rrjedhës, një metër kub merret si njësi e sasisë së ujit, dhe një sekondë merret si njësi e kohës.

Ne kemi thënë tashmë se teorikisht rrjedha e lumit për një pikë ose një tjetër nuk është e vështirë të llogaritet. Përmbushja e kësaj detyre në praktikë është shumë më e vështirë. Le të ndalemi në metodat më të thjeshta teorike dhe praktike që përdoren më shpesh në studimin e lumenjve.

Ka shumë mënyra të ndryshme për të përcaktuar rrjedhën e ujit në lumenj. Por të gjitha ato mund të ndahen në katër grupe: metoda vëllimore, metoda e përzierjes, hidraulike dhe hidrometrike.

Metoda volumetrike përdoret me sukses për të përcaktuar rrjedhën e lumenjve më të vegjël (burime dhe përrenj) me një normë rrjedhjeje prej 5 deri në 10 l (0,005- 0,01 m 3) për sekond. Thelbi i tij është se përroi është i penduar dhe uji rrjedh poshtë ulluqit. Një kovë ose rezervuar vendoset nën hendek (në varësi të madhësisë së rrjedhës). Vëllimi i enës duhet të matet me saktësi. Koha e mbushjes së enës matet në sekonda. Herësi i pjesëtimit të vëllimit të enës (në metra) me kohën e mbushjes së enës (në sekonda) si. herë dhe jep vlerën e dëshiruar. Metoda volumetrike jep rezultatet më të sakta.

Metoda e përzierjes bazohet në faktin se në një pikë të caktuar të lumit futet në përrua një tretësirë ​​me kripë ose bojë. Duke përcaktuar përmbajtjen e kripës ose bojës në një pikë tjetër rrjedhjeje më të ulët, llogaritet shkalla e rrjedhës së ujit (formula më e thjeshtë

Ku q - shpejtësia e rrjedhjes së tretësirës së shëllirë, k 1 - përqendrimi i tretësirës së kripës në lëshim, tek 2- përqendrimi i tretësirës së kripës në pikën e poshtme). Kjo metodë është një nga më të mirat për lumenjtë malorë me stuhi.

Metoda hidraulike bazohet në përdorimin e llojeve të ndryshme të formulave hidraulike kur uji rrjedh si përmes kanaleve natyrore ashtu edhe përmes derdhjeve artificiale.

Le të japim një shembull të thjeshtë të metodës së derdhjes. Ndërtohet një digë, maja e së cilës ka një mur të hollë (prej druri, betoni). Një derdhje drejtkëndëshe me dimensione të përcaktuara saktësisht të bazës është prerë në mur. Uji rrjedh mbi derdhje, dhe shkalla e rrjedhjes llogaritet duke përdorur formulën

(T - koeficienti i pendës, b - gjerësia e pragut të derdhjes, H- presioni mbi skajin e pendës, g -Nxitimi i gravitetit), me ndihmën e një pendë është e mundur të maten normat e rrjedhës nga 0,0005 në 10 me saktësi të madhe m 3 /sek. Përdoret veçanërisht gjerësisht në laboratorët hidraulikë.

Metoda hidrometrike bazohet në matjen e sipërfaqes së prerjes tërthore të jetesës dhe shpejtësisë së rrjedhës. Është më i zakonshmi. Llogaritja kryhet sipas formulës, siç kemi diskutuar tashmë.

Stoku. Sasia e ujit që rrjedh nëpër një pjesë të caktuar të gjallë të një lumi në sekondë quhet rrjedhje. Sasia e ujit që rrjedh nëpër një pjesë të caktuar të gjallë të një lumi për një periudhë më të gjatë quhet kulloj. Sasia e rrjedhjes mund të llogaritet në ditë, në muaj, në sezon, në vit dhe madje edhe në një numër vitesh. Më shpesh, rrjedhjet llogariten me stinët, sepse ndryshimet sezonale për shumicën e lumenjve janë veçanërisht të forta dhe karakteristike. Me rëndësi të madhe në gjeografi janë vlerat e rrjedhjes vjetore dhe, në veçanti, vlera e rrjedhjes mesatare vjetore (rrjedhja e llogaritur nga të dhënat afatgjata). Rrjedha mesatare vjetore bën të mundur llogaritjen e prurjes mesatare të lumit. Nëse prurja shprehet në metra kub për sekondë, atëherë prurja vjetore (për të shmangur numra shumë të mëdhenj) shprehet në kilometra kub.

Duke pasur informacion për shpejtësinë e rrjedhës, ne mund të marrim të dhëna për rrjedhën për një periudhë të caktuar kohore (duke shumëzuar shpejtësinë e rrjedhës me numrin e sekondave të periudhës së caktuar kohore). Sasia e rrjedhjes në këtë rast shprehet në mënyrë vëllimore. Rrjedha e lumenjve të mëdhenj zakonisht shprehet në kilometra kub.

Për shembull, fluksi mesatar vjetor i Vollgës është 270 km 3, Dnepra 52 km 3, Obi 400 km 3, Yeniseya 548 km 3, Amazon 3787 km, 3 etj.

Gjatë karakterizimit të lumenjve, raporti i sasisë së rrjedhjes me sasinë e reshjeve që bien në zonën e pellgut të lumit që kemi marrë është shumë i rëndësishëm. Sasia e reshjeve, siç dihet, shprehet me trashësinë e shtresës së ujit në milimetra. Për rrjedhojë, për të krahasuar sasinë e rrjedhjes me sasinë e reshjeve, është e nevojshme të shprehet sasia e rrjedhjes edhe me trashësinë e shtresës së ujit në milimetra. Për ta bërë këtë, sasia e rrjedhjes për një periudhë të caktuar, e shprehur në masa vëllimore, shpërndahet në mënyrë të barabartë në të gjithë zonën e pellgut të lumit që shtrihet mbi pikën e vëzhgimit. Kjo vlerë, e quajtur lartësia e rrjedhjes (A), llogaritet me formulën:

A është lartësia e kullimit, e shprehur në milimetra, P - konsumi, T- Periudha kohore, 10 3 shërben për shndërrimin e metrave në milimetra dhe 10 6 për konvertimin e kilometrave katrorë në metra katrorë.

Raporti i sasisë së rrjedhjes me sasinë e reshjeve quhet koeficienti i rrjedhjes. Nëse koeficienti i rrjedhjes shënohet me shkronjë A, dhe sasia e reshjeve e shprehur në milimetra është h, Kjo

Koeficienti i rrjedhjes, si çdo raport, është një sasi abstrakte. Mund të shprehet si përqindje. Kështu, për shembull, për r. Neva A=374 mm, h= 532 mm; prandaj, A= 0.7, ose 70%. Në këtë rast, koeficienti i rrjedhjes së lumit. Neva na lejon të themi se nga sasia totale e reshjeve që bien në pellgun e lumit. Neva, 70% derdhet në det, dhe 30% avullon. Ne shohim një pamje krejtësisht të ndryshme në lumë. Nili. Këtu A=35 mm, h =826 mm; pra a=4%. Kjo do të thotë se 96% e të gjitha reshjeve në pellgun e Nilit avullon dhe vetëm 4% arrin në det. Tashmë nga shembujt e dhënë është e qartë se sa i rëndësishëm është koeficienti i rrjedhjes për gjeografët.

Le të japim si shembull vlerën mesatare të reshjeve dhe rrjedhjeve për disa lumenj në pjesën evropiane të BRSS.

Në shembujt që kemi dhënë, sasia e reshjeve, sasia e rrjedhjes dhe rrjedhimisht koeficientët e rrjedhjes llogariten si mesatare vjetore bazuar në të dhënat afatgjata. Vetëkuptohet se koeficientët e rrjedhjes mund të nxirren për çdo periudhë kohore: ditë, muaj, sezon, etj.

Në disa raste, prurja shprehet si litra për sekondë për 1 km 2 zona e pishinës. Kjo vlerë e rrjedhës quhet moduli i kullimit.

Vlera e rrjedhjes mesatare afatgjatë mund të vizatohet në një hartë duke përdorur izolinat. Në një hartë të tillë, balotazhi shprehet në modulet e rrjedhjes. Ai jep një ide se rrjedhja mesatare vjetore në pjesët e sheshta të territorit të Bashkimit tonë ka karakter zonal dhe sasia e rrjedhjes zvogëlohet në veri. Nga një hartë e tillë mund të shihni se sa i rëndësishëm është lehtësimi për balotazhin.

Ushqimi i lumit Ekzistojnë tre lloje kryesore të ushqimit të lumenjve: ushqimi me ujërat sipërfaqësore, ushqimi me ujërat nëntokësore dhe ushqimi i përzier.

Rimbushja nga ujërat sipërfaqësore mund të ndahet në shi, borë dhe akullnajore. Ushqimi i shiut është tipik për lumenjtë në rajonet tropikale, shumicën e rajoneve me muson, si dhe shumë rajone të Evropës Perëndimore të karakterizuara nga një klimë e butë. Ushqimi me borë është tipik për vendet ku grumbullohet shumë borë gjatë periudhës së ftohtë. Këtu përfshihen shumica e lumenjve të territorit të BRSS. Në pranverë, ato karakterizohen nga përmbytje të fuqishme. Është veçanërisht e nevojshme të theksohen bora e vendeve të larta malore, të cilat ofrojnë sasinë më të madhe të ujit në fund të pranverës dhe verës. Ky ushqim, i quajtur ushqimi i borës malore, është afër ushqimit akullnajor. Akullnajat, si bora malore, sigurojnë ujë kryesisht në verë.

Rimbushja e ujërave nëntokësore ndodh në dy mënyra. Mënyra e parë është të ushqehen lumenjtë me akuiferë më të thellë që dalin (ose, siç thonë ata, dalin jashtë) në shtratin e lumit. Ky është një ushqim mjaft i qëndrueshëm për të gjitha stinët. Mënyra e dytë është furnizimi me ujëra nëntokësore për shtresat aluviale të lidhura drejtpërdrejt me lumin. Gjatë periudhave të qëndrimit të lartë të ujit, aluvionet ngopen me ujë dhe pasi uji ulet, ngadalë i kthen rezervat e tij në lumë. Kjo dietë është më pak e qëndrueshme.

Lumenjtë që e marrin ushqimin e tyre vetëm nga uji sipërfaqësor ose vetëm nga ujërat nëntokësore janë të rrallë. Lumenjtë me ushqim të përzier janë shumë më të zakonshëm. Në disa periudha të vitit (pranverë, verë, fillim të vjeshtës) ujërat sipërfaqësore janë të një rëndësie mbizotëruese për ta, në periudha të tjera (dimër ose gjatë periudhave të thatësirës) uji nëntokësor bëhet i vetmi burim ushqimi.

Mund të përmendim edhe lumenjtë që ushqehen nga ujërat e kondensimit, të cilët mund të jenë si sipërfaqësor ashtu edhe nëntokësor. Lumenjtë e tillë janë më të zakonshëm në zonat malore, ku grumbullimet e blloqeve dhe gurëve në majat dhe shpatet kondensojnë lagështinë në sasi të dukshme. Këto ujëra mund të ndikojnë në rritjen e rrjedhjeve.

Kushtet e ushqyerjes së lumenjve në periudha të ndryshme të vitit. Dhimbje në dimërShumica e lumenjve tanë ushqehen ekskluzivisht nga ujërat nëntokësore. Ky ushqim është mjaft uniform, ndaj rrjedha dimërore për shumicën e lumenjve tanë mund të karakterizohet si më e njëtrajtshme, duke u ulur shumë pak nga fillimi i dimrit deri në pranverë.

Në pranverë, natyra e rrjedhës dhe, në përgjithësi, i gjithë regjimi i lumenjve ndryshon në mënyrë dramatike. Reshjet e grumbulluara gjatë dimrit në formën e borës shkrihen shpejt dhe sasi të mëdha uji të shkrirë derdhen në lumenj. Rezultati është një përmbytje pranverore, e cila, në varësi të kushteve gjeografike të pellgut të lumit, zgjat pak a shumë gjatë. Për natyrën e përmbytjeve pranverore do të flasim pak më vonë. Në këtë rast, vërejmë vetëm një fakt: në pranverë, një sasi e madhe uji i borës së shkrirë në pranverë i shtohet furnizimit tokësor, gjë që rrit shumë herë rrjedhjen. Kështu, për shembull, për Kama norma mesatare e rrjedhës në pranverë tejkalon rrjedhën e dimrit me 12 dhe madje 15 herë, për Oka është 15-20 herë; Rrjedha e Dnieper pranë Dnepropetrovsk në pranverë në disa vite tejkalon rrjedhën e dimrit me 50 herë në lumenj të vegjël, ndryshimi është edhe më i rëndësishëm.

Në verë, lumenjtë (në gjerësitë tona gjeografike) ushqehen, nga njëra anë, nga ujërat nëntokësore dhe nga ana tjetër, nga rrjedhja e drejtpërdrejtë e ujërave të shiut. Sipas vëzhgimeve të akademikut Oppokova në pellgun e sipërm të Dnieper-it, kjo rrjedhje e drejtpërdrejtë e ujërave të shiut gjatë muajve të verës arrin në 10%. Në zonat malore, ku kushtet e rrjedhës janë më të favorshme, kjo përqindje rritet ndjeshëm. Por ajo arrin një magnitudë veçanërisht të madhe në ato zona që karakterizohen nga permafrost i përhapur. Këtu, pas çdo shiu, niveli i lumit rritet shpejt.

Në vjeshtë, me uljen e temperaturave, avullimi dhe transpirimi zvogëlohen gradualisht dhe rrjedhja sipërfaqësore (rrjedhja e ujërave të shiut) rritet. Si rezultat, në vjeshtë, rrjedhja, në përgjithësi, rritet deri në momentin kur reshjet e lëngshme (shiu) zëvendësohen nga reshjet e ngurta (bora). Kështu, në vjeshtë, si

kemi ushqim me tokë plus shi, dhe ushqimi i shiut gradualisht zvogëlohet dhe nga fillimi i dimrit ndalon fare.

Kjo është rrjedha e ushqyerjes së lumenjve të zakonshëm në gjerësitë tona gjeografike. Në vendet e larta malore, uji i shkrirë nga bora malore dhe akullnajat shtohet gjatë verës.

Në zonat e shkretëtirës dhe të stepave të thata, uji i shkrirë nga bora malore dhe akulli luan një rol dominues (Amu Darya, Syr Darya, etj.).

Luhatjet e nivelit të ujit në lumenj. Ne sapo folëm për kushtet e ushqimit të lumenjve në periudha të ndryshme të vitit dhe, në lidhje me këtë, vumë re se si ndryshon rrjedha në periudha të ndryshme të vitit. Këto ndryshime tregohen më qartë nga kurba e luhatjeve të nivelit të ujit në lumenj. Këtu kemi tre grafikë. Grafiku i parë jep një ide të luhatjeve në nivelet e lumenjve në zonën pyjore të pjesës evropiane të BRSS (Fig. 116). Grafiku i parë (lumi i Vollgës) karakterizohet nga

rritje e shpejtë dhe e lartë me një kohëzgjatje rreth 1/2 muaj.

Tani kushtojini vëmendje grafikut të dytë (Fig. 117), tipik për lumenjtë në zonën e taigës së Siberisë Lindore. Ka një rritje të mprehtë në pranverë dhe një seri ngritjesh në verë për shkak të shiut dhe pranisë së permafrostit, i cili rrit shpejtësinë e rrjedhjes. Prania e të njëjtit permafrost, i cili redukton ushqimin e tokës në dimër, çon në nivele veçanërisht të ulëta të ujit në dimër.

Grafiku i tretë (Fig. 118) tregon lakoren e luhatjeve të niveleve të lumenjve në zonën e taigës në Lindjen e Largët. Këtu, për shkak të permafrostit, ka të njëjtin nivel shumë të ulët gjatë periudhës së ftohtë dhe luhatje të vazhdueshme të mprehta të nivelit gjatë periudhave të ngrohta. Ato shkaktohen nga shkrirja e borës në pranverë dhe fillim të verës, dhe më vonë nga shiu. Prania e maleve dhe ngricave të përhershme përshpejton rrjedhjen, e cila ka një efekt veçanërisht dramatik në luhatjet e nivelit.

Natyra e luhatjeve në nivelet e të njëjtit lumë në vite të ndryshme nuk është e njëjtë. Këtu është një grafik i luhatjeve në nivelet p. Kama për vite të ndryshme (Fig. 119). Siç mund ta shihni, lumi ka modele shumë të ndryshme të luhatjeve në vite të ndryshme. Vërtetë, vitet e devijimeve më dramatike nga norma janë zgjedhur këtu. Por këtu kemi një grafik të dytë të luhatjeve në nivelet p. Vollga (Fig. 116). Këtu të gjitha luhatjet janë të të njëjtit lloj, por diapazoni i luhatjeve dhe kohëzgjatja e derdhjes janë shumë të ndryshme.

Si përfundim, duhet thënë se studimi i luhatjeve të niveleve të lumenjve, përveç rëndësisë shkencore, ka edhe një rëndësi të madhe praktike. Urat e prishura, digat dhe strukturat bregdetare të shkatërruara, fshatrat e përmbytura dhe nganjëherë të shkatërruara e të lara plotësisht, kanë detyruar prej kohësh njerëzit t'u kushtojnë vëmendje këtyre fenomeneve dhe të fillojnë t'i studiojnë ato. Nuk është çudi që vëzhgimet e luhatjeve të niveleve të lumenjve janë kryer që në kohët e lashta (Egjipt, Mesopotami, Indi, Kinë, etj.). Lundrimi i lumenjve, ndërtimi i rrugëve dhe veçanërisht i hekurudhave kërkonin vëzhgime më të sakta.

Vëzhgimi i luhatjeve në nivelet e lumenjve në Rusi filloi, me sa duket, shumë kohë më parë. Në kronikat, duke filluar me XV c., shpesh gjejmë tregues të lartësisë së vërshimeve të lumenjve. Moska dhe Oka. Vëzhgimet e luhatjeve në nivelin e lumit Moskë bëheshin çdo ditë. Ne fillim XIX V. Vëzhgimet ditore tashmë kryheshin në të gjitha kalatat kryesore të të gjithë lumenjve të lundrueshëm. Nga viti në vit numri i stacioneve hidrometrike është rritur vazhdimisht. Në kohët para-revolucionare, ne kishim më shumë se një mijë stacione matëse të ujit në Rusi. Por këto stacione arritën zhvillim të veçantë gjatë kohës sovjetike, gjë që është e lehtë për t'u parë nga tabela e mëposhtme.

Përmbytja e pranverës. Gjatë shkrirjes pranverore të borës, niveli i ujit në lumenj rritet ndjeshëm, dhe uji, zakonisht duke dalë nga kanali, del nga brigjet e tij dhe shpesh përmbyt fushën e përmbytjes. Ky fenomen karakteristik për shumicën e lumenjve tanë quhet përmbytje pranverore.

Koha e fillimit të përmbytjes varet nga kushtet klimatike të zonës, dhe kohëzgjatja e periudhës së përmbytjes, përveç kësaj, nga madhësia e pellgut, pjesë të veçanta të të cilit mund të jenë në kushte të ndryshme klimatike. Kështu, për shembull, për r. Në Dnieper (sipas vëzhgimeve pranë qytetit të Kievit), kohëzgjatja e përmbytjes është nga 2.5 në 3 muaj, ndërsa për degët e Dnieper - Sula dhe Psyol - kohëzgjatja e përmbytjes është vetëm rreth 1.5-2 muaj .

Lartësia e vërshimit të pranverës varet nga shumë arsye, por më kryesoret prej tyre janë: 1) sasia e borës në pellgun e lumit në fillim të shkrirjes dhe 2) intensiteti i shkrirjes së pranverës.

Një farë rëndësie kanë edhe shkalla e ngopjes me ujë të tokës në pellgun e lumit, ngrirja e përhershme ose shkrirja e tokës, reshjet e pranverës etj.

Shumica e lumenjve të mëdhenj në pjesën evropiane të BRSS karakterizohen nga një rritje e ujit në pranverë deri në 4 m. Megjithatë, në vite të ndryshme lartësia e përmbytjes së pranverës është subjekt i luhatjeve shumë të forta. Kështu, për shembull, për Vollgën afër qytetit të Gorky, rritja e ujit arrin 10-12 m, afër Ulyanovsk deri në 14 m; për r. Dnieper për 86 vjet vëzhgime (nga 1845 deri në 1931) nga 2.1 m deri në 6-7 dhe madje 8.53 m(1931).

Rritjet më të larta të ujit çojnë në përmbytje, të cilat shkaktojnë dëme të mëdha në popullatë. Një shembull është përmbytja në Moskë në vitin 1908, kur një pjesë e konsiderueshme e qytetit dhe hekurudha Moskë-Kursk ishin nën ujë për dhjetëra kilometra. Një numër i qyteteve të Vollgës (Rybinsk, Yaroslavl, Astrakhan, etj.) përjetuan përmbytje shumë të rënda si rezultat i një rritje jashtëzakonisht të lartë të ujit të lumit. Vollga në pranverën e vitit 1926

Në lumenjtë e mëdhenj siberianë, për shkak të mbingarkesës, rritja e ujit arrin 15-20 metra ose më shumë. Pra, në lumë Yenisei deri në 16 m, dhe në lumë Lena (afër Bulun) deri në 24 m.

Përmbytjet. Përveç përmbytjeve të përsëritura periodike të pranverës, vërehen edhe rritje të menjëhershme të ujit, të shkaktuara nga shirat e dendur ose nga ndonjë arsye tjetër. Këto ngritje të papritura të ujit në lumenj, në ndryshim nga përmbytjet periodike të pranverës, quhen përmbytjet. Përmbytjet, ndryshe nga përmbytjet, mund të ndodhin në çdo kohë të vitit. Në zonat fushore, ku pjerrësia e lumenjve është shumë e vogël, këto përmbytje mund të shkaktojnë rritje të mprehtë të niveleve, kryesisht në lumenj të vegjël. Në kushte malore vërshimet ndodhin edhe në lumenj më të mëdhenj. Vërshime veçanërisht të rënda vërehen në Lindjen tonë të Largët, ku përveç kushteve malore, kemi rrebeshe të papritura të zgjatura, duke dhënë më shumë se 100 mm reshjet. Këtu, përmbytjet e verës shpesh marrin karakterin e përmbytjeve të forta, ndonjëherë shkatërruese.

Dihet se pyjet kanë një ndikim të madh në lartësinë e përmbytjeve dhe natyrën e rrjedhjes në përgjithësi. Para së gjithash, ato sigurojnë shkrirjen e ngadaltë të borës, e cila zgjat kohëzgjatjen e vërshimit dhe zvogëlon lartësinë e përmbytjes. Përveç kësaj, mbeturinat e pyllit (gjethe të rënë, hala pishe, myshk, etj.) ruajnë lagështinë nga avullimi. Si rezultat, koeficienti i rrjedhjes sipërfaqësore në pyll është tre deri në katër herë më i vogël se në tokën e punueshme. Kështu, lartësia e përmbytjes zvogëlohet në 50%.

Për të reduktuar derdhjet dhe në përgjithësi për të rregulluar rrjedhat në BRSS, qeveria i kushtoi vëmendje të veçantë ruajtjes së pyjeve në zonat ku ushqehen lumenjtë. Rezoluta (nga 2/VII1936) parashikon ruajtjen e pyjeve në të dy brigjet e lumenjve. Në të njëjtën kohë, në rrjedhat e sipërme të lumenjve, shirita pyjorë prej 25 km gjerësia, dhe në pjesën e poshtme arrin 6 km.

Mundësitë për luftimin e mëtejshëm të derdhjeve dhe zhvillimin e masave për rregullimin e rrjedhjeve sipërfaqësore në vendin tonë janë, mund të thuhet, të pakufizuara. Krijimi i brezave dhe rezervuarëve të pyjeve rregullon rrjedhën në zona të gjera. Krijimi i një rrjeti të madh kanalesh dhe rezervuarësh kolosalë e nënshtron më tej rrjedhën ndaj vullnetit dhe përfitimit më të madh të individit në një shoqëri socialiste.

Uji i ulët. Gjatë periudhës kur lumi jeton pothuajse ekskluzivisht nga ujërat nëntokësore në mungesë të ujit të shiut, niveli i lumit është në nivelin më të ulët. Kjo periudhë e nivelit më të ulët të ujit në lumë quhet ujë të ulët. Fillimi i ujit të ulët konsiderohet të jetë fundi i rënies në përmbytjen e pranverës, dhe fundi i ujit të ulët është fillimi i rritjes së nivelit të vjeshtës. Kjo do të thotë se periudha me ujë të ulët ose periudha e ulët e ujit për shumicën e lumenjve tanë korrespondon me periudhën e verës.

Ngrirja e lumenjve. Lumenjtë në vendet e ftohta dhe të buta mbulohen me akull gjatë stinës së ftohtë. Ngrirja e lumenjve zakonisht fillon pranë bregdetit, ku rryma është më e dobët. Më pas, në sipërfaqen e ujit shfaqen kristale dhe hala akulli, të cilat, duke u mbledhur në sasi të mëdha, formojnë të ashtuquajturën "yndyrë". Ndërsa uji ftohet më tej, në lumë shfaqen flota akulli, numri i të cilave rritet gradualisht. Ndonjëherë lëvizja e vazhdueshme e akullit të vjeshtës zgjat për disa ditë, dhe në mot të qetë të ftohtë, lumi "ngritet" mjaft shpejt, veçanërisht në kthesat ku grumbullohen një numër i madh floku akulli. Pasi lumi është i mbuluar me akull, ai kalon në ujërat nëntokësore dhe niveli i ujit shpesh bie dhe akulli në lumë ulet.

Akulli trashet gradualisht duke u rritur nga poshtë. Trashësia e mbulesës së akullit, në varësi të kushteve klimatike, mund të jetë shumë e ndryshme: nga disa centimetra në 0,5-1 m, dhe në disa raste (në Siberi) deri në 1.5- 2 m. Nga shkrirja dhe ngrirja e borës së rënë, akulli mund të trashet sipër.

Daljet e një numri të madh burimesh që sjellin ujë më të ngrohtë, në disa raste çojnë në formimin e një "polinia", d.m.th., një zonë pa akull.

Procesi i ngrirjes së një lumi fillon me ftohjen e shtresës së sipërme të ujit dhe formimin e shtresave të holla të akullit të njohur si sallo Si rezultat i natyrës së turbullt të rrjedhës, uji përzihet, gjë që çon në ftohjen e të gjithë masës së ujit. Në këtë rast, temperatura e ujit mund të jetë pak nën 0° (në lumin Neva deri në -0°.04, në lumin Yenisei -0°.1): Uji i tepërt i ftohur krijon kushte të favorshme për formimin e kristaleve të akullit, duke rezultuar në të ashtuquajturat akull i thellë. Akulli i thellë i formuar në fund quhet akull në fund. Akulli i thellë në pezullim quhet Suga. Suga mund të pezullohet ose të notojë në sipërfaqe.

Akulli i poshtëm, duke u rritur gradualisht, shkëputet nga fundi dhe, për shkak të densitetit të tij më të ulët, noton në sipërfaqe. Në të njëjtën kohë, akulli i poshtëm, duke u shkëputur nga fundi, merr me vete një pjesë të tokës (rërë, guralecë dhe madje edhe gurë). Akulli i poshtëm që noton në sipërfaqe quhet gjithashtu llucë.

Nxehtësia latente e formimit të akullit konsumohet shpejt dhe uji i lumit mbetet i ftohur gjatë gjithë kohës, deri në formimin e mbulesës së akullit. Por sapo të formohet mbulesa e akullit, humbja e nxehtësisë në ajër ndalet në masë të madhe dhe uji nuk ftohet më. Është e qartë se formimi i kristaleve të akullit (dhe, rrjedhimisht, akullit të thellë) ndalon.

Me shpejtësi të konsiderueshme aktuale, formimi i mbulesës së akullit ngadalësohet shumë, gjë që nga ana tjetër çon në formimin e akullit të thellë në sasi të mëdha. Si shembull, mund të tregojmë p. Hangar. Këtu ka llum. Dhe. akulli i poshtëm, duke bllokuar kanalin, formohet grykësit. Bllokimi i shtratit të lumit çon në një rritje të lartë të nivelit të ujit. Pas formimit të mbulesës së akullit, procesi i formimit të akullit të thellë zvogëlohet ndjeshëm, dhe niveli i lumit zvogëlohet shpejt.

Formimi i mbulesës së akullit fillon nga bregu. Këtu, me një shpejtësi më të ulët të rrymës, ka më shumë gjasa të formohet akulli (zaberegi). Por ky akull shpesh merret nga rryma dhe, së bashku me masën e llucës, shkakton të ashtuquajturat. rrëshqitja e akullit të vjeshtës. Zhvendosja e akullit të vjeshtës ndonjëherë shoqërohet me mbingarkesë, d.m.th., formimi i digave të akullit. Reçelrat (si bllokimet e akullit) mund të shkaktojnë rritje të konsiderueshme të ujit. Bllokimi zakonisht ndodh në pjesë të ngushtuara të lumit, në kthesa të mprehta, në pushkë, si dhe pranë strukturave artificiale.

Në lumenjtë e mëdhenj që rrjedhin në veri (Ob, Yenisei, Lena), rrjedhat e poshtme të lumenjve ngrijnë më herët, gjë që kontribuon në formimin e bllokimeve veçanërisht të fuqishme. Rritja e nivelit të ujit në disa raste mund të krijojë kushte për shfaqjen e prurjeve të kundërta në pjesët e poshtme të degëve.

Nga momenti i formimit të mbulesës së akullit, lumi hyn në një periudhë ngrirjeje. Nga kjo pikë e tutje, akulli ngadalë rritet nga poshtë. Përveç temperaturave, trashësia e mbulesës së akullit ndikohet shumë nga mbulesa e borës, e cila mbron sipërfaqen e lumit nga ftohja. Mesatarisht, trashësia e akullit në territorin e BRSS arrin:

Polinias. Nuk është e pazakontë që disa pjesë të lumit të mos ngrijnë në dimër. Këto zona quhen polinyas. Arsyet e formimit të tyre janë të ndryshme. Më shpesh vërehen në zona me rrjedhje të shpejtë, në dalje të një numri të madh burimesh, në vendin e shkarkimit të ujit të fabrikës etj. Në disa raste, zona të tilla vërehen edhe kur një lumë del nga një liqen i thellë. Kështu, për shembull, R. Angara në dalje nga liqeni. Baikal për 15 kilometra, dhe në disa vite edhe 30, nuk ngrin fare (Angara "thith" ujin më të ngrohtë të liqenit Baikal, i cili nuk ftohet shpejt në pikën e ngrirjes).

Hapja e lumenjve. Nën ndikimin e dritës së diellit të pranverës, bora në akull fillon të shkrihet, duke rezultuar në formimin e akumulimeve të ujit në formë lente në sipërfaqen e akullit. Përrenjtë e ujit që rrjedhin nga brigjet rrisin shkrirjen e akullit, veçanërisht pranë bregut, gjë që çon në formimin e skajeve.

Zakonisht, para se të fillojë autopsia, ekziston lëvizja e akullit. Në të njëjtën kohë, akulli fillon të lëvizë dhe më pas ndalet. Momenti i lëvizjes është më i rrezikshmi për strukturat (diga, diga, mbështetëse urash). Prandaj, akulli pranë strukturave shkëputet paraprakisht. Fillimi i rritjes së ujit e thyen akullin, gjë që përfundimisht çon në lëvizjen e akullit.

Zhvendosja e akullit pranveror është zakonisht shumë më e fortë se vjeshta, e cila shkaktohet nga një sasi dukshëm më e madhe uji dhe akulli. Reçeli i akullit në pranverë është gjithashtu më i madh se në vjeshtë. Ato arrijnë përmasa veçanërisht të mëdha në lumenjtë veriorë, ku hapja e lumenjve fillon nga maja. Akulli i sjellë nga lumi mbetet në zonat më të ulëta, ku akulli është ende i fortë. Si rezultat, formohen diga të fuqishme akulli, të cilat në 2-3 orë rrisin nivelin e ujit duke disa metra. Dështimi i mëvonshëm i digës shkakton shkatërrim shumë të rëndë. Le të japim një shembull. Lumi Ob hapet pranë Barnaul në fund të prillit dhe afër Salekhardit në fillim të qershorit. Trashësia e akullit pranë Barnaul është rreth 70 cm, dhe në rrjedhën e poshtme të Ob ka rreth 150 cm. Prandaj, mbipopullimi është mjaft i zakonshëm këtu. Kur krijohen bllokime (ose, siç e quajnë këtu, "bllokim"), niveli i ujit rritet me 4-5 në 1 orë. m dhe zvogëlohet po aq shpejt pasi digat e akullit shpërthejnë. Rrjedhat e mëdha të ujit dhe akullit mund të shkatërrojnë pyjet në zona të mëdha, të shkatërrojnë brigjet dhe të krijojnë kanale të reja. Bllokimi mund të shkatërrojë lehtësisht edhe strukturat më të forta. Prandaj, gjatë planifikimit të strukturave, është e nevojshme të merren parasysh vendndodhjet e strukturave, veçanërisht pasi bllokimet e trafikut zakonisht ndodhin në të njëjtat zona. Për të mbrojtur strukturat ose ankorimet dimërore të flotës lumore, akulli në këto zona zakonisht shpërthehet.

Rritja e ujit gjatë mbingarkesës në Ob arrin 8-10 m, dhe në rrjedhën e poshtme të lumit. Lena (afër qytetit të Bulun) - 20-24 m.

Viti hidrologjik. Rrjedha dhe tiparet e tjera karakteristike të jetës së lumenjve, siç e kemi parë tashmë, janë të ndryshme në periudha të ndryshme të vitit. Megjithatë, stinët në jetën e lumit nuk përkojnë me stinët e zakonshme kalendarike. Kështu, për shembull, sezoni i dimrit për një lumë fillon nga momenti kur ushqimi i shiut ndalon dhe lumi kalon në ushqimin e tokës dimërore. Brenda territorit të BRSS, ky moment ndodh në rajonet veriore në tetor, dhe në rajonet jugore në dhjetor. Kështu, nuk ka asnjë moment të përcaktuar saktësisht të përshtatshëm për të gjithë lumenjtë e BRSS. E njëjta gjë duhet thënë edhe për stinët e tjera. Vetëkuptohet se fillimi i vitit në jetën e një lumi, ose, siç thonë, fillimi i vitit hidrologjik nuk mund të përkojë me fillimin e vitit kalendarik (1 janar). Fillimi i vitit hidrologjik konsiderohet të jetë momenti kur lumi kalon në ushqimin ekskluzivisht me ujërat nëntokësore. Për vende të ndryshme në territorin qoftë edhe të një shteti tonë, fillimi i vitit hidrologjik nuk mund të jetë i njëjtë. Për shumicën e lumenjve në BRSS, fillimi i vitit hidrologjik bie në periudhën nga 15/XIderi në 15/XII.

Klasifikimi klimatik i lumenjve. Tashmë nga sa u tha O lumenjtë në periudha të ndryshme të vitit, është e qartë se klima ka një ndikim të madh në lumenj. Mjafton, për shembull, të krahasohen lumenjtë e Evropës Lindore me lumenjtë e Evropës Perëndimore dhe Jugore për të vënë re ndryshimin. Lumenjtë tanë ngrijnë në dimër, hapen në pranverë dhe japin një rritje jashtëzakonisht të lartë të ujit gjatë përmbytjeve të pranverës. Lumenjtë e Evropës Perëndimore ngrijnë shumë rrallë dhe nuk japin pothuajse asnjë përmbytje pranverore. Sa i përket lumenjve të Evropës Jugore, ata nuk ngrijnë fare dhe nivelet e tyre të ujit janë më të larta në dimër. Ne gjejmë një ndryshim edhe më të mprehtë midis lumenjve të vendeve të tjera që shtrihen në rajone të tjera klimatike. Mjafton të kujtojmë lumenjtë e rajoneve musonore të Azisë, lumenjtë e Afrikës veriore, qendrore dhe jugore, lumenjtë e Amerikës së Jugut, Australisë etj. Të gjitha këto të marra së bashku i dhanë klimatologut tonë Voeikov bazën për të klasifikuar lumenjtë në varësi të klimës kushtet në të cilat ndodhen. Sipas këtij klasifikimi (i modifikuar pak më vonë), të gjithë lumenjtë në Tokë ndahen në tre lloje: 1) lumenj që ushqehen pothuajse ekskluzivisht nga uji i shkrirë nga bora dhe akulli, 2) lumenjtë që ushqehen vetëm nga uji i shiut dhe 3) lumenjtë që ushqehen me të dyja metodat e treguara. sipër .

Lumenjtë e llojit të parë përfshijnë:

a) lumenjtë e shkretëtirave të kufizuara nga male të larta me maja me borë. Shembujt përfshijnë: Syr-Darya, Amu-Darya, Tarim, etj.;

b) lumenjtë e rajoneve polare (Siberia veriore dhe Amerika e Veriut), të vendosura kryesisht në ishuj.

Lumenjtë e llojit të dytë përfshijnë:

a) lumenjtë e Evropës Perëndimore me reshje pak a shumë uniforme: Seine, Main, Moselle etj.;

b) lumenjtë e vendeve mesdhetare me përmbytje dimërore: lumenj të Italisë, Spanjës etj.;

c) lumenjtë e vendeve tropikale dhe rajoneve musonore me përmbytje verore: Gange, Indus, Nil, Kongo etj.

Lumenjtë e llojit të tretë, të ushqyer nga shkrirja dhe uji i shiut, përfshijnë:

a) lumenjtë e Evropës Lindore, ose ruse, fushore, Siberisë Perëndimore, Amerikës së Veriut dhe të tjerë me përmbytje pranverore;

b) lumenjtë që marrin ushqim nga malet e larta, me përmbytje pranverore dhe verore.

Ka klasifikime të tjera më të reja. Midis tyre, vlen të përmendet klasifikimi M. I. Lvovich, i cili mori për bazë të njëjtin klasifikim të Voeikov-it, por për sqarim mori parasysh jo vetëm treguesit cilësorë, por edhe sasiorë të burimeve të ushqyerjes së lumenjve dhe shpërndarjen sezonale të prurjeve. Kështu, për shembull, merr rrjedhjen vjetore dhe përcakton se sa përqindje e rrjedhjes është për shkak të një ose një burimi tjetër energjie. Nëse vlera e rrjedhjes së ndonjë burimi është më shumë se 80%, atëherë këtij burimi i jepet një rëndësi e jashtëzakonshme; nëse shkalla e rrjedhës është nga 50 në 80%, atëherë është preferenciale; më pak se 50% - mbizotëruese. Si rezultat, ai merr 38 grupe të regjimeve të ujit të lumenjve, të cilat kombinohen në 12 lloje. Këto lloje janë si më poshtë:

1. Lloji Amazonian - pothuajse ekskluzivisht i ushqyer me shi dhe mbizotërimi i rrjedhjeve të vjeshtës, pra në ato muaj që konsiderohen vjeshtë në zonën e butë (Amazon, Rio Negro, Nili Blu, Kongo, etj.).

2. Lloji nigerian - ushqehet kryesisht me shi me mbizotërim të rrjedhjeve të vjeshtës (Niger, Lualaba, Nil, etj.).

3. Lloji Mekong - pothuajse ekskluzivisht i ushqyer me shi me mbizotërim të rrjedhjeve verore (Mekong, rrjedhat e sipërme të Madeira, Marañon, Paraguaj, Parana, etj.).

4. Amur - ushqehet kryesisht me shi me mbizotërim të rrjedhjeve verore (Amur, Vitim, rrjedhat e sipërme të Olekma, Yana, etj.).

5. Mesdheu - ekskluzivisht ose kryesisht i ushqyer me shi dhe mbizotërimi i rrjedhjeve dimërore (Moselle, Ruhr, Thames, Agri në Itali, Alma në Krime, etj.).

6. Oderian - mbizotërimi i ushqimit të shiut dhe rrjedhjes së pranverës (Po, Tissa, Oder, Morava, Ebro, Ohio, etj.).

7. Volzhsky - kryesisht i ushqyer me borë me mbizotërim të rrjedhjeve pranverore (Volga; Misisipi, Moska, Don, Ural, Tobol, Kama, etj.).

8. Yukon - furnizimi mbizotërues i borës dhe dominimi i rrjedhjeve verore (Yukon, Kola, Athabasca, Kolorado, Vilyui, Pyasina, etj.).

9. Nura - mbizotërim i furnizimit me borë dhe pothuajse ekskluzivisht rrjedhje pranverore (Nura, Eruslan, Buzuluk, B. Uzen, Ingulets, etj.).

10. Grenlanda - ushqim ekskluzivisht akullnajor dhe rrjedhje afatshkurtër në verë.

11. Kaukazian - ushqyerja mbizotëruese ose kryesisht akullnajore dhe dominimi i rrjedhjeve verore (Kuban, Terek, Rhone, Inn, Aare, etj.).

12. Loansky - ushqim ekskluziv ose mbizotërues nga ujërat nëntokësore dhe shpërndarja uniforme e rrjedhës gjatë gjithë vitit (Lumi Loa në Kilin verior).

Shumë lumenj, veçanërisht ata që janë të gjatë dhe kanë një zonë të madhe ushqimi, mund të duket se kanë pjesë të ndara në grupe të ndryshme. Për shembull, lumenjtë Katun dhe Biya (nga bashkimi i të cilëve formohet Ob) ushqehen kryesisht nga uji i shkrirë nga bora malore dhe akullnajat me ujë në rritje gjatë verës. Në zonën e taigës, degët e Ob ushqehen nga bora e shkrirë dhe ujërat e shiut me vërshime në pranverë. Në rrjedhën e poshtme të Ob, degët i përkasin lumenjve të zonës së ftohtë. Vetë lumi Irtysh ka një karakter kompleks. E gjithë kjo, natyrisht, duhet të merret parasysh.

- Burimi-

Polovinkin, A.A. Bazat e gjeoshkencës së përgjithshme/ A.A. Polovinkin - M.: Shtëpia Botuese Arsimore dhe Pedagogjike e Ministrisë së Arsimit të RSFSR, 1958. - 482 f.

Shikime postimi: 55

Rezistenca hidraulike.

Kur lëngu rrjedh nëpër tuba, ai duhet të shpenzojë energji për të kapërcyer forcat e fërkimit të jashtëm dhe të brendshëm. Në seksionet e drejta të tubave, këto forca të rezistencës veprojnë përgjatë gjithë gjatësisë së rrjedhës dhe humbja totale e energjisë për t'i kapërcyer ato është drejtpërdrejt proporcionale me gjatësinë e tubit. Rezistenca të tilla quhen lineare. Madhësia e tyre (humbja e presionit) varet nga dendësia dhe viskoziteti i lëngut, si dhe nga diametri i tubit (sa më i vogël të jetë diametri, aq më e madhe është rezistenca), shpejtësia e rrjedhës (rritja e shpejtësisë rrit humbjet) dhe pastërtia e tubit. sipërfaqja e brendshme e tubit (sa më e madhe të jetë vrazhdësia e mureve, aq më e madhe është rezistenca).

Krahas fërkimit në seksione të drejta, në tubacione ndeshet edhe rezistencë shtesë në formën e kthesave të rrjedhës, ndryshimeve të prerjes tërthore, rubinetave, degëve etj. Në këto raste, struktura e rrjedhës prishet dhe energjia e tij shpenzohet në ristrukturimi, turbulencat dhe ndikimet. Rezistenca të tilla quhen lokale. Rezistenca lineare dhe lokale janë dy lloje të të ashtuquajturave rezistenca hidraulike, përcaktimi i të cilave përbën bazën për llogaritjen e çdo sistemi hidraulik.

Regjimet e rrjedhjes së lëngjeve Në praktikë vërehen dy regjime karakteristike të rrjedhjes së lëngjeve: laminar dhe turbulent.

Në modalitetin laminar, rrjedhat elementare të rrjedhës rrjedhin paralelisht pa u përzier. Nëse një rrjedhë lëngu me ngjyrë futet në një rrjedhë të tillë, ajo do të vazhdojë rrjedhën e saj në formën e një filli të hollë midis rrjedhës së lëngut të pangjyrë, pa u larë. Ky regjim rrjedhjeje është i mundur me ritme shumë të ulëta rrjedhjeje. Me një rritje të shpejtësisë mbi një kufi të caktuar, rrjedha bëhet e turbullt, e ngjashme me vorbullën, në të cilën lëngu brenda seksionit kryq të tubacionit përzihet intensivisht. Me një rritje graduale të shpejtësisë, rrjedha me ngjyrë në rrjedhë fillimisht fillon të lëkundet rreth boshtit të saj, më pas në të shfaqen thyerje për shkak të përzierjes me rrjedhat e tjera, dhe më pas, si rezultat, i gjithë rrjedha merr një ngjyrë uniforme.

Prania e një ose një regjimi tjetër të rrjedhës varet nga vlera e raportit të energjisë kinetike të rrjedhës 1 1

(■п-гпi2=ч-рУу2) te puna e forcave të fërkimit të brendshëm (/7 = р„5^/) - shih. (2.9).

Ky është një raport pa dimension

^-pVv21 (p,5^/) mund të thjeshtohet duke pasur parasysh se V është proporcionale me V. Madhësitë 1 dhe A/r gjithashtu kanë të njëjtin dimension, dhe ato mund të zvogëlohen, dhe raporti i vëllimit V me seksioni kryq 5 është me madhësi lineare y.

Atëherë raporti i energjisë kinetike ndaj punës së forcave të fërkimit të brendshëm, deri në faktorë konstant, mund të karakterizohet nga një kompleks pa dimension:

i cili quhet numri (ose kriteri) Reynolds për nder të fizikanit anglez Osborne Reynolds, i cili në fund të shekullit të kaluar vëzhgoi eksperimentalisht praninë e dy regjimeve të rrjedhës.

Vlerat e vogla të numrave Reynolds tregojnë mbizotërimin e punës së forcave të fërkimit të brendshëm në rrjedhën e lëngut dhe korrespondojnë me rrjedhën laminare. Vlerat e mëdha të E korrespondojnë me mbizotërimin e energjisë kinetike dhe një regjimi të turbullt të rrjedhës. Kufiri për fillimin e kalimit nga një mënyrë në tjetrën - numri kritik i Reynolds - është 1?cr = 2300 për gypat e rrumbullakët (diametri i tubit merret si një madhësi karakteristike).

Në teknologji, duke përfshirë teknologjinë e lokomotivave me naftë, në sistemet hidraulike (përfshirë ajrin dhe gazin), zakonisht ndodh rrjedha e turbullt e lëngjeve. Rrjedha laminare ndodh vetëm në lëngje viskoze (për shembull, vaj) me shpejtësi të ulët rrjedhjeje dhe në kanale të hollë (tuba të sheshtë radiatori).

Llogaritja e rezistencës hidraulike. Humbjet lineare të presionit përcaktohen duke përdorur formulën Darcy-Weisbach:

ku X (“lambda”) është koeficienti linear i rezistencës, në varësi të numrit Reynolds. Për një rrjedhje laminare në një tub të rrumbullakët R, = 64/E (varet nga shpejtësia), për rrjedhat turbulente, vlera e k varet pak nga shpejtësia dhe përcaktohet kryesisht nga vrazhdësia e mureve të tubit.

Humbjet e presionit lokal konsiderohen gjithashtu proporcionale me katrorin e shpejtësisë dhe përcaktohen si më poshtë:

ku £ (“zeta”) është koeficienti i rezistencës lokale, në varësi të llojit të rezistencës (rrotullimi, zgjerimi, etj.) dhe nga karakteristikat e saj gjeometrike.

Koeficientët e rezistencës lokale përcaktohen në mënyrë eksperimentale, vlerat e tyre janë dhënë në librat e referencës.

Koncepti i llogaritjes së sistemeve hidraulike. Gjatë llogaritjes së çdo sistemi hidraulik, zakonisht zgjidhet një nga dy problemet: përcaktimi i ndryshimit të presionit (presionit) të kërkuar për të kaluar një shpejtësi të caktuar të rrjedhës së lëngut ose përcaktimi i shkallës së rrjedhës së lëngut në sistem me një ndryshim të caktuar presioni.

Në çdo rast, humbja totale e presionit në sistemin AN duhet të përcaktohet, e cila është e barabartë me shumën e rezistencave të të gjitha seksioneve të sistemit, d.m.th., shumën e rezistencave lineare të të gjitha seksioneve të drejta të tubacioneve dhe rezistencave lokale të elementë të tjerë të sistemit:

Nëse shpejtësia mesatare e rrjedhës është e njëjtë në të gjitha seksionet e tubacionit, ekuacioni (2.33) thjeshtohet:

Në mënyrë tipike, ka seksione në sistem në të cilat shpejtësitë e rrjedhës ndryshojnë nga njëra-tjetra. Në këtë rast, është e përshtatshme të reduktohet ekuacioni (2.33) në një formë tjetër, duke marrë parasysh që shpejtësia e rrjedhës së lëngut është konstante për të gjithë elementët e sistemit (pa degë). Duke zëvendësuar vlerat u = C)/5 në gjendjen (2.33), marrim

karakteristika hidraulike, ose koeficienti i përgjithshëm i rezistencës së sistemit.

Duhet të kihet parasysh se llogaritja e tubacionit nuk është një zgjidhje për një problem me një përgjigje të caktuar. Rezultatet e tij varen nga zgjedhja e diametrave të seksioneve të tubacionit ose shpejtësive në to. Në të vërtetë, është e mundur të merren parasysh vlerat e shpejtësisë së ulët dhe të merren humbje të vogla presioni. Por atëherë, me një normë të caktuar rrjedhjeje, seksionet kryq të tubacionit (diametrat) duhet të jenë të mëdha, dhe sistemi do të jetë i rëndë dhe i rëndë. Duke pranuar shpejtësi të larta rrjedhjeje në tuba, do të zvogëlojmë dimensionet e tyre tërthore, por në të njëjtën kohë, humbjet e presionit dhe kostot e energjisë për funksionimin e sistemit do të rriten ndjeshëm (proporcionalisht me katrorin e shpejtësisë). Prandaj, në llogaritjet, zakonisht specifikohen disa vlera mesatare, "optimale" të normave të rrjedhës së lëngut. Për sistemet e ujit, shpejtësia optimale është rreth 1 m / s, për sistemet e ajrit me presion të ulët - 8-12 m / s.

Çekiçi i ujit është një fenomen që ndodh në një rrjedhë lëngu kur shpejtësia e rrjedhës së tij ndryshon me shpejtësi (për shembull, kur një valvul në një tubacion mbyllet papritur ose një pompë ndalon). Në këtë rast, energjia kinetike e rrjedhës shndërrohet menjëherë në energji potenciale dhe presioni i rrjedhës përpara valvulës rritet ndjeshëm. Zona e presionit të rritur më pas përhapet nga valvula drejt rrjedhës që ende nuk është frenuar plotësisht me një shpejtësi afër shpejtësisë së zërit në këtë medium.

Një rritje e mprehtë e presionit çon, nëse jo në shkatërrim, atëherë në deformim elastik të elementeve të tubacionit, i cili zvogëlon forcën e ndikimit, por rrit luhatjet e presionit të lëngut në tub. Madhësia e kërcimit të presionit gjatë një ndalimi të plotë të rrjedhës së lëngut, i cili kishte një shpejtësi v, përcaktohet nga formula e shkencëtarit të shquar rus - Profesor N. E. Zhukovsky, e marrë prej tij në 1898: Dr = paa, ku p është dendësia e lëngut.

Për të parandaluar fenomenet e goditjes në sistemet e mëdha hidraulike (për shembull, rrjetet e furnizimit me ujë), pajisjet e mbylljes janë projektuar në mënyrë që mbyllja e tyre të ndodhë gradualisht.