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          河水環流的類型
          http://www.atozguy.com 時間:2009/3/23 13:50:06 來源:本站原創 點擊次數:4366

            環流分類的方式很多,武漢水利電力學院張瑞瑾教授根據環流的形態,將環流劃分為縱軸環流、橫軸環流、斜軸環流及豎軸環流4類。


            1.縱軸環流縱軸環流的旋轉軸呈水平狀,并基本上與縱向主流方向平行。這種環流多與縱向水流結合在一起,成為螺旋流。根據形成環流動力因素的差異,縱軸環流又分彎道螺旋流與復合螺旋流兩種。


            彎道螺旋流主要是由彎道慣性離心力的作用形成的,它是蜿蜒性河段水流結構的主要形式。水流進入彎道后,在縱向下移的同時,受到彎道慣性離心力的作用,迫使水體緊緊壓向凹岸,使凹岸水面高于凸岸,從而形成橫比降,表流流向凹岸,凹岸水位抬高形成下降流;底流流向凸岸,凸岸邊為上升流,這樣在橫斷面上的投影為一個封閉的環流。彎道螺旋流的規模很大,往往充滿全部河槽。在各種環流中,彎道螺旋流對泥沙運動及河槽變形影響最大。


            由于地轉偏向力在北半球偏右,南半球偏左,在北半球的河流向左轉彎時,慣性離心力與地轉偏向力方向一致,兩力相加使橫比降加大,形成的螺旋流則更強;向右轉彎時,兩力方向相反,合力為兩力的差值,橫比降相對減小,故形成的螺旋流也相對較弱。


            復合環流大多發生在較大的順直河段,由兩個或兩個以上旋轉方向不同的縱軸環流組成,但在各個環流的交界面上流向必須相同。復合螺旋流多半是由于漲水或落水時,流量突然變化而形成的。


            2.橫軸環流 橫軸環流的旋轉軸呈水平狀,它與縱向的主流相垂直。橫向環流多為相對封閉的回旋流。在回旋運動的過程中,回旋水體也能通過交界面與縱向水流的水體不斷地交換。橫向環流的成因不一。例如:橋墩前的橫軸環流是由于前進水流受阻,動量突變而形成的。而檔水建筑物下游的橫軸環流,則是由于水流的離解作用而形成的。


            流經擴散段或減速區的水流,在貼近邊壁的水層中,水質點由于減速而將動能轉化為壓能,當流速降到零時,水質點便停滯下來,因而迫使繼續流來的水質點離開邊壁而沿著主流方向運動,在分離點以下的空間,由該點下游的水倒轉進行補充,從而形成漩渦或回流。上述作用過程稱為水流的離解作用。水流離解作用還可以形成斜軸環流或豎軸環流。


            3.斜軸環流斜軸環流的旋轉軸也呈水平狀,它與縱向主流斜交。斜軸環流多為水流離解作用的產物,如水流越過與主流斜交的岸邊沙嘴后,在沙嘴下游形成的環流,即屬此類。

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          關鍵字:河水|環流運動|類型
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