Большая советсткая энциклопедия Динамика русловых потоков

Динамика русловых потоков

Динамика русловых потоков, наука, в которой изучается движение воды и наносов в русловых потоках: реках, ручьях, каналах. Главная задача Д. р. п. — изучение движения воды в деформируемом русле в условиях непрерывного взаимодействия потока и русла: русло управляет потоком, формируя распределение скоростей в различных его частях (скоростное поле), а поток создаёт себе русло, отвечающее его скоростному полю. В связи с этим Д. р. п. исследует кинематическую структуру потока (распределение скоростей и давлений, их пульсации, турбулентность и механизмы турбулентного перемешивания, сопротивление движению потока и т.д.), механизм взвешивания и переноса наносов, деформации дна потока, положение потока (реки) в плане и др. Основой Д. р. п. является гидродинамика вязкой жидкости, теория турбулентного течения жидкости, подобия теория и физический эксперимент.

Движение русловых потоков в криволинейном русле сопровождается поперечной циркуляцией, благодаря чему наносы перемещаются как вдоль, так и поперёк потока, создавая сложные формы рельефа дна. Теоретическое исследование руслового потока из-за сложности и нестационарности его течения представляет значительные трудности. В связи с этим в Д. р. п. большое значение приобрёл физический эксперимент, в особенности моделирование русловых процессов, основанное на теории подобия. Наряду с этим русловые исследования проводятся и непосредственно в натурных условиях (на реках и каналах).

Как самостоятельная наука Д. р. п. сформировалась в начале 20 в. на базе исследований равнинных рек в целях судоходства (начатых русским инженером В. М. Лохтиным и Н. С. Лелявским) и в связи с развернувшимся гидротехническим строительством. Большой вклад в создание и развитие Д. р. п. внесли советские учёные М. А. Великанов, заложивший теоретические основы науки, а также В. М. Маккавеев, В. Н. Гончаров, Н. И. Маккавеев и др.

Изучение закономерностей руслового потока позволило не только прогнозировать русловые деформации, но и направлять их. Так, с помощью специальных гидротехнических сооружений направляют русла рек, создавая условия, способствующие увеличению глубины русла, наиболее благоприятной для нормального судоходства. Прогноз русловых деформаций приобрёл особое значение в связи со строительством гидротехнических сооружений. Наиболее важны практические задачи Д. р. п.: осаждение наносов в каналах и отстойниках, заиление водохранилищ; размывы дна за гидротехническими сооружениями (понижение уровня воды в нижних бьефах гидроузлов), размывы русла реки при стеснении его сооружениями (перемычками, постройкой мостовых переходов, водозаборов и др.); разработка методов выправления рек в целях судоходства; борьба с вредным действием селевых потоков и др.

Лит.: Великанов М. А., Динамика русловых потоков, 3 изд., т. 1—2, М. — Л., 1954—55; Леви И. И., Динамика русловых потоков, 2 изд., М. — Л., 1957; Гончаров В. Н., Основы динамики русловых потоков, Л., 1954; Гришанин К. В., Динамика русловых потоков, Л., 1969; Маккавеев Н. И., Экспериментальная геоморфология, М., 1961.

И. Б. Найдёнова.