Рассмотренная выше классификация траекторий движения частиц дает основание заключить, что при возникновении ветрового течения и ветровых волн под действием касательных направлений ветра в верхнем слое любого водоема частицы должны одновременно участвовать в двух основных видах движений — совершать волновые колебания и перемещаться по направлению возникшего течения. В действительности так и происходит, но только в наиболее простых условиях. Чаще всего частицы одновременно участвуют также в вихревом вращательном движении. Рассмотрим это на примере развития ветрового течения.[ ...]
Когда нижняя граница дрейфового течения опускается примерно до горизонта 0,3Н, поперечные размеры наиболее крупных вихрей достигают примерно половины глубины потока Н, а продолжительность их существования на экспериментальной установке с глубиной 0,3—0,5 м составляет в среднем 2—5 с.[ ...]
При дальнейшем увеличении продолжительности действия ветра нижняя граница дрейфового течения продолжает заглубляться, а поперечные размеры вихревых образований увеличиваются и наибольшие из них охватывают всю толщу воды (рис. 2.4 6, в). Некоторые из вихрей могут существовать при указанной глубине потока до 10—20 с. Между крупными вихревыми образованиями практически всегда возникают более мелкие вихри, поперечные размеры и продолжительность существования которых примерно на порядок меньше, чем крупных вихрей. Большинство мелких вихрей приурочено к придонному слою.[ ...]
С момента охвата потоком прямого направления всей толщи воды некоторые завихрения небольших размеров обнаруживаются лишь в отдельных местах придонного слоя. В основной толще потока на одних кадрах стационарной киносъемки при этом видны плавно восходящие, а на других — нисходящие траектории частиц (рис. 2.4г). Судя по наклону траекторий к линии дна и скорости потока, их продольные размеры в несколько раз превышают глубину потока, а наибольшие поперечные размеры равны последней.[ ...]
Время от начала появления ветра н волн: а —5 с, 6—10 с, в — 15 с, г — 22 с.[ ...]
Вихревые образования в разнонаправленном по глубине течении чаще всего приурочены к границе раздела потоков, которая в вертикальной плоскости даже в период развития течения имеет вид извилистой линии, а в пространстве — вид сложной взволнованной поверхности.[ ...]
При возникновении наиболее крупных вихревых образований с горизонтальной осью вращения граница раздела потоков в условиях развития может опускаться примерно до горизонта 0,5Я, а в некоторых случаях даже до горизонта 0,7Я от поверхности, воды (рис. 2.5). В моменты, когда касательные напряжения ветра на водной поверхности и скорости дрейфового течения уменьшаются, граница потоков обычно смещается к поверхности.[ ...]
В разнонаправленном ветровом течении чаще, чем в однонаправленном, возникают вихревые образования с вертикальной или наклонной осью вращения. Более отчетливо они выражены и чаще возникают в зоне действия компенсационного потока. Наиболее крупные из вихревых образований с вертикальной осью вращения пронизывают всю толщу зоны действия компенсационного течения (рис. 2.5) и даже частично проникают в зону действия дрейфового> течения.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Изменение траекторий частиц и общего вида вихревых образований (с горизонтальными осями вращения) в процессе развития однонаправленного по глубине ветрового течения на экспериментальной установке. |
 |
| Изменение траекторий частиц и общего вида вихревых образований (с горизонтальными осями вращения) в процессе развития разнонаправленного по глубине ветрового течения на экспериментальной установке. |
 |