Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Гидравлический прыжок или водный прыжок (калька с англ. hydraulic jump, нем. Wassersprung) или взброс воды[1] — явление резкого скачкообразного повышения уровня воды в море или речном русле, например, после видимого перехода потока жидкости из так называемого бурного состояния в спокойное[2]. Особенности русла (пролива), дна водоёма приводят к взаимодействию основного течения со спорным, заворотным течением (вокруг вертикальной оси вращения) либо с «вальцом», водоворотной (вокруг горизонтальной оси вращения) областью, либо к сложению перемещающейся волны со своим отражением от некоего препятствия (например, рост вала цунами по мере выхода на мелководье).
Гидравлический прыжок наблюдается, например, при вытекании потока воды из-под плотины, установленной на реке. В этом случае в самом начале русла, следующего за плотиной, уровень воды понижен, а на некотором расстоянии от плотины он повышается.
Содержание
Механизм возникновения гидравлического прыжка
Гидравлический прыжок можно рассматривать как остановившуюся волну перемещения. Если находящийся в бурном состоянии поток внезапно преградить, то уровень воды перед преградой резко повысится. При этом создаётся волна, которая распространется вверх по течению (обратная положительная волна); высота и скорость её перемещения будут постепенно уменьшаться вверх по течению.
Классификация гидравлических прыжков
В зависимости от условий, при которых возникают гидравлические прыжки, они могут быть разделены на следующие виды:
- совершенный, или донный, — наблюдается при отсутствии стеснения русла по вертикали, например в виде уступа дна; при этом заметно выражены поверхностный валец с обратным направлением скорости у свободной поверхности и зона поступательно движущейся жидкости;
- несовершенный, или волнистый, — представлен рядом последовательных постепенно затухающих волн; поверхностный валец отсутствует;
- подпёртый — так же как и совершенный, имеет развитый поверхностный валец, но подпирается с низовой стороны стенкой или выступом дна;
- поверхностный — поступательно перемещающаяся часть потока сосредоточена в поверхностной зоне, а валец с обратным направлением скоростей — в придонной части.
Уравнение гидравлического прыжка
Расчёт уравнения гидравлического прыжка осуществил в 1838 г. французский учёный Жан-Батист Беланже.
Примечания
- Механизм течения рек . Дата обращения: 10 февраля 2024. Архивировано 29 мая 2023 года.
- Штеренлихт, 1984, с. 387.
Литература- Штеренлихт Д. В. Гидравлика: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 640 с. — 28 000 экз.
|
|