Varësia e shpejtësisë së rrjedhës. Lëvizja e lëngut nëpër tuba

Le të shqyrtojmë rastin kur një lëng jo-viskoz rrjedh përmes një tubi cilindrik horizontal me një seksion kryq të ndryshëm.

Rrjedha e lëngut quhet stacionare, nëse në çdo pikë të hapësirës së zënë nga lëngu, shpejtësia e tij nuk ndryshon me kalimin e kohës. Në një rrjedhje të qëndrueshme, vëllime të barabarta të lëngjeve transferohen përmes çdo seksioni kryq të një tubi për periudha të barabarta kohore.

Lëngjet janë praktikisht i pakompresueshëm, pra mund të supozojmë se një masë e caktuar lëngu ka gjithmonë një vëllim konstant. Prandaj, të njëjtat vëllime të lëngjeve që kalojnë nëpër seksione të ndryshme të tubit do të thotë që shpejtësia e rrjedhjes së lëngut varet nga seksioni kryq i tubit.

Lërini shpejtësitë e rrjedhjes së lëngut të palëvizshëm nëpër seksionet e tubit S 1 dhe S 2 të jenë përkatësisht të barabarta me v 1 dhe v 2. Vëllimi i lëngut që rrjedh gjatë një periudhe kohore t përmes seksionit S 1 është i barabartë me V 1 = S 1 v 1 t, dhe vëllimi i lëngut që rrjedh nëpër seksionin S2 gjatë të njëjtës kohë është i barabartë me V 2 = S 2 v 2 t. Nga barazia V 1 =V 2 del se

S 1 V 1 = S 2 V 2. (5.10)

Marrëdhënia (5.10) quhet ekuacioni i vazhdimësisë. Nga kjo rezulton se

v 1 /v 2 =S 2 /S 1.

Prandaj, në një rrjedhë lëngu të palëvizshëm, shpejtësia e lëvizjes së grimcave të tij nëpër seksione të ndryshme kryq të tubit është në përpjesëtim të zhdrejtë me sipërfaqet e këtyre seksioneve.

Sipas ligjit të dytë të Njutonit, nxitimi shkaktohet nga forca. Kjo forcë në këtë rast është ndryshimi në forcat e presionit që veprojnë në lëngun që rrjedh në pjesët e gjera dhe të ngushta të tubit. Rrjedhimisht, në pjesën e gjerë të tubit presioni i lëngut duhet të jetë më i madh se në pjesën e ngushtë. Kjo mund të vërehet drejtpërdrejt përmes përvojës. Në Fig. tregohet se në seksione të seksioneve të ndryshme tërthore S 1 dhe S 2, tubat manometrikë futen në tub përmes të cilit rrjedh lëngu.

Siç tregojnë vëzhgimet, niveli i lëngut në tubin e presionit në seksionin S1 të tubit është më i lartë se në seksionin S2. Rrjedhimisht, presioni në një lëng që rrjedh nëpër një seksion me një sipërfaqe më të madhe S1 është më i lartë se presioni në një lëng që rrjedh nëpër një seksion me një zonë më të vogël S2. Prandaj, gjatë rrjedhjes së lëngut të palëvizshëm, në ato vende ku shpejtësia e rrjedhjes është më e ulët, presioni në lëng është më i lartë dhe, anasjelltas, ku shpejtësia e rrjedhjes është më e lartë, presioni në lëng është më i ulët. Bernoulli ishte i pari që doli në këtë përfundim, prandaj ky ligj quhet ligji i Bernulit.

Ligji i Bernulit është pasojë e ligjit të ruajtjes së energjisë për një rrjedhë të palëvizshme të një lëngu ideal (d.m.th., pa fërkime të brendshme) të papërshtatshëm:

ρ - dendësia e lëngut,

v- shpejtësia e rrjedhës,

h- lartësia në të cilën ndodhet elementi i lëngshëm në fjalë,

fq- presioni.

Konstanta në anën e djathtë zakonisht quhet presioni, ose presion të plotë. Dimensioni i të gjithë termave është njësia e energjisë për njësi vëllimi të lëngut.

Ky raport quhet ekuacioni i Bernulit. Sasia në anën e majtë lidhet me integralin e Bernulit.

Për tubin horizontal h = konst dhe ekuacioni i Bernulit merr formën.

Sipas ligjit të Bernulit, presioni total në një rrjedhje të qëndrueshme të lëngut mbetet konstant përgjatë rrjedhës. Presioni total përbëhet nga graviteti, presioni statik dhe dinamik. Nga ligji i Bernulit rezulton se me zvogëlimin e prerjes tërthore të rrjedhës, për shkak të rritjes së shpejtësisë, pra presionit dinamik, presioni statik zvogëlohet. Ligji i Bernulit është gjithashtu i vlefshëm për rrjedhat laminare të gazit. Fenomeni i uljes së presionit me një rritje të shpejtësisë së rrjedhës qëndron në themel të funksionimit të llojeve të ndryshme të matësve të rrjedhës, pompave të ujit dhe avullit.

Ligji i Bernulit është i vlefshëm në formën e tij të pastër vetëm për lëngjet viskoziteti i të cilave është zero, domethënë lëngjet që nuk ngjiten në sipërfaqen e tubit. Në fakt, është vërtetuar eksperimentalisht se shpejtësia e lëngut në sipërfaqe të ngurtaështë gjithmonë saktësisht zero.

Ligji i Bernoulli-t mund të zbatohet për rrjedhën e një lëngu ideal të papërshtatshëm përmes një vrime të vogël në murin anësor ose në fund të një ene të gjerë.

Sipas ligjit të Bernulit, ne barazojmë presionet totale në sipërfaqen e sipërme të lëngut dhe në daljen nga vrima:

fq 0 - presioni atmosferik,

h- lartësia e kolonës së lëngshme në enë,

v- shpejtësia e rrjedhjes së lëngut.

Nga këtu: . Kjo është formula e Torricellit. Ai tregon se kur një lëng ideal i pakthyeshëm rrjedh nga një vrimë në një enë të gjerë, lëngu fiton shpejtësinë që do të merrte një trup që bie lirisht nga një lartësi. h.

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

Rrjedha e lëngshme e palëvizshme. Ekuacioni i vazhdimësisë

Le të shqyrtojmë rastin kur një lëng jo-viskoz rrjedh përmes një tubi cilindrik horizontal me një seksion kryq të ndryshëm.

Rrjedha e lëngut quhet stacionare, nëse në çdo pikë të hapësirës së zënë nga lëngu, shpejtësia e tij nuk ndryshon me kalimin e kohës. Në një rrjedhje të qëndrueshme, vëllime të barabarta të lëngjeve transferohen përmes çdo seksioni kryq të një tubi për periudha të barabarta kohore.

Lëngjet janë praktikisht i pakompresueshëm, pra mund të supozojmë se një masë e caktuar lëngu ka gjithmonë një vëllim konstant. Prandaj, të njëjtat vëllime të lëngjeve që kalojnë nëpër seksione të ndryshme të tubit do të thotë që shpejtësia e rrjedhjes së lëngut varet nga seksioni kryq i tubit.

Lërini shpejtësitë e rrjedhjes së lëngut të palëvizshëm nëpër seksionet e tubit S1 dhe S2 të jenë përkatësisht të barabarta me v1 dhe v2. Vëllimi i lëngut që rrjedh gjatë një periudhe kohore t nëpër seksionin S1 është i barabartë me V1=S1v1t, dhe vëllimi i lëngut që rrjedh nëpër seksionin S2 gjatë të njëjtës kohë është i barabartë me V2=S2v2t. Nga barazia V1=V2 del se

Marrëdhënia (1) quhet ekuacioni i vazhdimësisë. Nga kjo rezulton se

Prandaj, në një rrjedhë lëngu të palëvizshëm, shpejtësia e lëvizjes së grimcave të tij nëpër seksione të ndryshme kryq të tubit është në përpjesëtim të zhdrejtë me sipërfaqet e këtyre seksioneve.

Presioni në një lëng në lëvizje. Ligji i Bernulit

Rritja e shpejtësisë së rrjedhës së lëngut kur lëviz nga një seksion tubi me një sipërfaqe tërthore më të madhe në një seksion tubi me një sipërfaqe tërthore më të vogël do të thotë që lëngu lëviz me nxitim.

Sipas ligjit të dytë të Njutonit, nxitimi shkaktohet nga forca. Kjo forcë në këtë rast është ndryshimi në forcat e presionit që veprojnë në lëngun që rrjedh në pjesët e gjera dhe të ngushta të tubit. Prandaj, në pjesën e gjerë të tubit presioni i lëngut duhet të jetë më i madh se në pjesën e ngushtë. Kjo mund të vërehet drejtpërdrejt përmes përvojës. Në Fig. Tregohet se në seksione të seksioneve të ndryshme kryq S1 dhe S2, tubat manometrikë futen në tub përmes të cilit rrjedh lëngu.

Siç tregojnë vëzhgimet, niveli i lëngut në tubin e presionit në seksionin S1 të tubit është më i lartë se në seksionin S2. Rrjedhimisht, presioni në një lëng që rrjedh nëpër një seksion me një sipërfaqe më të madhe S1 është më i lartë se presioni në një lëng që rrjedh nëpër një seksion me një zonë më të vogël S2. Prandaj, gjatë rrjedhjes së lëngut të palëvizshëm, në ato vende ku shpejtësia e rrjedhjes është më e ulët, presioni në lëng është më i lartë dhe, anasjelltas, ku shpejtësia e rrjedhjes është më e lartë, presioni në lëng është më i ulët. Bernoulli ishte i pari që doli në këtë përfundim, prandaj edhe quhet ky ligj Ligji i Bernulit.

Ndarja e zgjidhjes së problemit:

DETYRA 1. Uji rrjedh në një tub horizontal me seksion kryq të ndryshueshëm. Shpejtësia e rrjedhjes në pjesën e gjerë të tubit është 20 cm/s. Përcaktoni shpejtësinë e rrjedhjes së ujit në pjesën e ngushtë të tubit, diametri i të cilit është 1.5 herë më i vogël se diametri i pjesës së gjerë.

DETYRA 2. Një lëng rrjedh në një tub horizontal me një prerje tërthore 20 cm2. Në një vend tubi ka një ngushtim me prerje 12 cm2. Dallimi në nivelet e lëngut në tubat manometrikë të instaluar në pjesët e gjera dhe të ngushta të tubit është 8 cm.

DETYRA 3. Një forcë prej 15 N zbatohet në pistonin e shiringës, e vendosur horizontalisht. Përcaktoni shpejtësinë e rrjedhjes së ujit nga maja e shiringës nëse sipërfaqja e pistonit është 12 cm2.

Hidrodinamika- një seksion i hidraulikës në të cilin studiohen ligjet e lëvizjes së lëngut dhe ndërveprimi i tij me sipërfaqet fikse dhe lëvizëse.

Nëse grimcat individuale të një trupi absolutisht të ngurtë janë të lidhura ngushtë 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 tuba 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, gryka 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

Ekuacioni i Daniel Bernoulli, i nxjerrë në 1738, është ekuacioni themelor i hidrodinamikës. Ai jep një lidhje midis presionit P, shpejtësia mesatare υ dhe lartësia piezometrike z në seksione të ndryshme të rrjedhës dhe shpreh ligjin e ruajtjes së energjisë së një lëngu në lëvizje. Ky ekuacion mund të përdoret për të zgjidhur një gamë të gjerë problemesh.

Le të shqyrtojmë një tubacion me diametër të ndryshueshëm i vendosur në hapësirë ​​në një kënd β (Fig. 3.5).

Fig.3.5. Skema për nxjerrjen e ekuacionit të Bernulit për një lëng ideal

Le të zgjedhim në mënyrë arbitrare dy seksione në seksionin e tubacionit në shqyrtim: seksion 1-1 dhe seksioni 2-2 . Një lëng lëviz lart tubacionit nga seksioni i parë në të dytin, shpejtësia e rrjedhës së të cilit është e barabartë me P.

Për të matur presionin e lëngut përdorni piezometra- tuba xhami me mure të hollë në të cilët lëngu ngrihet në një lartësi. Në çdo seksion, janë instaluar piezometra, në të cilët niveli i lëngut ngrihet në lartësi të ndryshme.

Përveç piezometrave në çdo seksion 1-1 Dhe 2-2 është instaluar një tub, fundi i përkulur i të cilit drejtohet drejt rrjedhës së lëngut, i cili quhet tub pitot. Lëngu në tubat pitot gjithashtu ngrihet në nivele të ndryshme kur numërohet nga vijë piezometrike.

Një vijë piezometrike mund të ndërtohet si më poshtë. Nëse ndërmjet seksionit 1-1 Dhe 2-2 vendosni disa piezometra të njëjtë dhe vizatoni një kurbë përmes leximeve të niveleve të lëngut në to, atëherë do të marrim një vijë të thyer (Fig. 3.5).

Megjithatë, lartësia e niveleve në tubat pitot në lidhje me një vijë të drejtë arbitrare horizontale 0-0 , thirri rrafshi i krahasimit, do të jetë i njëjtë.

Nëse vizatohet një vijë përmes leximeve të niveleve të lëngjeve në tubat pitot, ajo do të jetë horizontale dhe do të reflektojë niveli total i energjisë i tubacionit.

Për dy seksione arbitrare 1-1 Dhe 2-2 rrjedha e një lëngu ideal, ekuacioni i Bernulit ka formën e mëposhtme:

Që nga seksionet 1-1 Dhe 2-2 marrë në mënyrë arbitrare, atëherë ekuacioni që rezulton mund të rishkruhet ndryshe:

Nga pikëpamja e energjisë, çdo term i ekuacionit përfaqëson lloje të caktuara të energjisë:

z1 dhe z2 - energjitë e pozicionit specifik që karakterizojnë energjinë potenciale në seksione 1-1 Dhe 2-2 ;
- energjitë specifike të presionit, që karakterizojnë energjinë potenciale të presionit në të njëjtat seksione;
- energjitë kinetike specifike në të njëjtat seksione.

Prandaj, sipas ekuacionit të Bernulit, energjia totale specifike e një lëngu ideal në çdo seksion është konstante.

Ekuacioni i Bernulit gjithashtu mund të interpretohet thjesht gjeometrikisht. Fakti është se çdo term i ekuacionit ka një dimension linear. Duke parë figurën 3.5, mund të shihni se z1 dhe z2 janë lartësitë gjeometrike të seksioneve 1-1 Dhe 2-2 mbi planin e krahasimit; - lartësitë piezometrike; - lartësitë e shpejtësisë në seksionet e specifikuara.

Në këtë rast, ekuacioni i Bernoulli mund të lexohet si më poshtë: shuma e lartësive gjeometrike, piezometrike dhe e shpejtësisë për një lëng ideal është një vlerë konstante.

3.3. Ekuacioni i Bernulit për një lëng real

Ekuacioni i Bernulit për rrjedhën reale të lëngut është disi i ndryshëm nga ekuacioni

Fakti është se kur një lëng i vërtetë viskoz lëviz, lindin forca fërkimi, për të kapërcyer të cilat lëngu shpenzon energji. Si rezultat, energjia totale specifike e lëngut në seksion 1-1 do të jetë më e madhe se energjia e përgjithshme specifike në prerje tërthore 2-2 nga sasia e energjisë së humbur (Fig. 3.6).

Fig.3.6. Skema e nxjerrjes së ekuacionit të Bernulit për një lëng real

Energjia e humbur ose presioni i humbur tregohet dhe gjithashtu ka një dimension linear.

Ekuacioni i Bernulit për një lëng real do të jetë:

Nga figura 3.6 është e qartë se ndërsa lëngu lëviz nga seksioni 1-1 tek seksioni 2-2 presioni i humbur rritet gjatë gjithë kohës (presioni i humbur tregohet me hije vertikale). Kështu, niveli i energjisë fillestare që zotëron lëngu në seksionin e parë për pjesën e dytë do të jetë shuma e katër komponentëve: lartësia gjeometrike, lartësia piezometrike, lartësia e shpejtësisë dhe presioni i humbur ndërmjet seksioneve. 1-1 Dhe 2-2 .

Përveç kësaj, dy koeficientë të tjerë α 1 dhe α 2 u shfaqën në ekuacion, të cilët quhen Koeficientët Coriolis dhe varen nga mënyra e rrjedhjes së lëngut (α = 2 për modalitetin laminar, α = 1 për modalitetin turbulent).

Kur një lëng lëviz në një tub të rrumbullakët, shpejtësia është zero në muret e tubit dhe maksimale në boshtin e tubit. Duke supozuar se rrjedha është laminare, gjejmë ligjin për ndryshimin e shpejtësisë me distancën nga boshti i tubit.

Le të zgjedhim një vëllim cilindrik imagjinar të lëngut me rreze dhe gjatësi l (Fig. 77.1). Në një rrjedhje të palëvizshme në një tub me seksion kryq konstant, shpejtësitë e të gjitha grimcave të lëngut mbeten të pandryshuara. Rrjedhimisht, shuma e forcave të jashtme të aplikuara në çdo vëllim lëngu është e barabartë me zero. Bazat e vëllimit cilindrik në shqyrtim i nënshtrohen forcave të presionit, shuma e të cilave është e barabartë me Kjo forcë vepron në drejtim të lëvizjes së lëngut. Për më tepër, një forcë fërkimi e barabartë me (Kjo i referohet vlerës në një distancë nga boshti i tubit) vepron në sipërfaqen anësore të cilindrit. Kushti i stacionaritetit ka formën

Shpejtësia zvogëlohet me distancën nga boshti i tubit. Prandaj, ai është negativ dhe duke marrë parasysh këtë, ne e transformojmë relacionin (77.1) si më poshtë:

Duke i ndarë variablat, marrim ekuacionin:

Integrimi e jep këtë

Konstanta e integrimit duhet të zgjidhet në mënyrë që shpejtësia të bëhet zero në muret e tubit, d.m.th. - rrezja e tubit).

Nga kjo gjendje

Zëvendësimi i vlerës së C në (77.2) çon në formulën

Vlera e shpejtësisë në boshtin e tubit është e barabartë me

Duke marrë parasysh këtë, formularit (77.3) mund t'i jepet forma

Kështu, në rrjedhën laminare, shpejtësia ndryshon me distancën nga boshti i tubit sipas një ligji parabolik (Fig. 77.2).

Në rrjedhën e turbullt, shpejtësia në çdo pikë ndryshon në mënyrë të rastësishme. Në kushte konstante të jashtme, shpejtësia mesatare (me kalimin e kohës) në secilën pikë të seksionit kryq të tubit rezulton të jetë konstante. Profili i shpejtësisë mesatare për rrjedhën e turbullt është paraqitur në Fig. 77.3. Pranë mureve të tubit, shpejtësia ndryshon shumë më fort sesa me rrjedhën laminare, por në pjesën tjetër të seksionit shpejtësia ndryshon më pak.

Duke supozuar se rrjedha është laminare, ne llogarisim rrjedhën e lëngut Q, d.m.th., vëllimin e lëngut që rrjedh nëpër seksionin kryq të tubit për njësi të kohës. Le ta ndajmë prerjen tërthore të tubit në unaza me gjerësi (Fig. 77.4). Një vëllim lëngu do të kalojë nëpër unazën e rrezes në një sekondë të barabartë me produktin e zonës së unazës dhe shpejtësinë e rrjedhës në pikat e vendosura në një distancë nga boshti i tubit.

Duke marrë parasysh formulën (77.5), marrim:

Për të marrë fluksin Q, ju duhet të integroni shprehjen (77.6) në intervalin nga zero në R: i 9

Zona e prerjes tërthore të tubit). Nga formula (77.7) rrjedh se në rrjedhën laminare vlera mesatare (mbi seksion kryq) e shpejtësisë është e barabartë me gjysmën e vlerës së shpejtësisë në. boshti i tubit.

Duke zëvendësuar në (77.7) vlerën (77.4) për

Ne marrim formulën për rrjedhën

Kjo formulë quhet formula e Poiseuille. Sipas (77.8), rrjedha e lëngut është proporcionale me rënien e presionit për njësi gjatësi të tubit, proporcionale me fuqinë e katërt të rrezes së tubit dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me koeficientin e viskozitetit të lëngut. Kujtojmë se formula e Poiseuille është e zbatueshme vetëm për rrjedhjen laminare.

Lidhja (77.8) përdoret për të përcaktuar viskozitetin e lëngjeve. Duke kaluar një lëng përmes një kapilar me rreze të njohur dhe duke matur rënien e presionit dhe rrjedhën Q, mund të gjeni

Pjerrësia e shtratit të lumit. Shumica tipar karakteristik e 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 pjesën e vendosur midis Gorky dhe grykës së Kama është 0.00005, dhe për seksionin 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.

Bëhen matjet ose me dorë ose mekanike. 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 përfundon 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. Ajo llogaritet duke shtuar gjatësinë e të gjitha segmenteve të vijës fundore në vizatimin e prerjes së gjallë të lumit.

Rrezja hidraulike - ky është herësi i pjesëtimit të zonës së prerjes së 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 ( Rhcp).

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 e mëvonshme. 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 këtë veçanërisht mirë. 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 tashmë ka shpejtësi më të lartë, sepse nuk bie në kontakt me kanalin (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 - 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 gramafonat. 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.

Krahas këtyre metodave, matjet përdoren edhe me shishe, dinamometra të veçantë dhe në fund, me mjete kimike, i njohur 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 të rrjedhës vertikale të seksionit kryq të lirë 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. Shumica në një mënyrë të thjeshtëështë shumëzimi i shpejtësisë 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 balte, 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) lehtë për t'u llogaritur: ai e barabartë me sipërfaqen pjesë e gjallë e lumit ( F), shumëzuar me shpejtësinë mesatare të rrymës ( v), d.m.th. A= Fv. Kështu, për shembull, nëse zona e seksionit kryq të një lumi është 150 m 2, dhe shpejtësia 3 m/sek, atëherë konsumi do të jetë 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 shume në mënyra të ndryshme përcaktimi i rrjedhës së 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 rrjedhë 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 rrjedhëse më të ulët, llogaritet shpejtësia 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 shpejtësitë 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 balotazhit mund të llogaritet në ditë, në muaj, në sezon, në vit dhe madje edhe në një numër vitesh. Më shpesh, rrjedhjet llogariten në stinët, sepse ndryshimet sezonale për shumicën e lumenjve janë veçanërisht të forta dhe karakteristike. Rëndësi e madhe në gjeografi, ato kanë vlerat e balotazhit vjetor dhe, në veçanti, vlerën e balotazhit mesatar vjetor (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 numrat 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.

Kur karakterizojmë lumenjtë, 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. Lumenjtë e ushqyer me shi janë të zakonshëm në rajonet tropikale, në shumicën e rajoneve me muson dhe në shumë zona Europa Perëndimore karakterizohet 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 i afërt me ushqimin 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 qëndrueshmërisë së lartë të ujit, aluvionet ngopen me ujë dhe pasi uji zvogëlohet, ai 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 prurjeve 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 lumor, 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 në koha sovjetike, e cila 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.

Rëndësi 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 linja Moskë-Kursk hekurudhor 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 të Siberisë, 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 ngritje 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. Përmbytje veçanërisht të rënda vërehen në zonën tonë. Lindja e Largët, ku përveç kushteve malore kemi reshje të papritura të zgjatura, duke dhënë më shumë se 100 në një ose dy ditë. 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, myshqe, 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.

Rezultatet nga një numër i madh burimesh duke sjellë më shumë ujë të ngrohtë, në disa raste çojnë në formimin e një "vrime", pra një zonë shkrirjeje.

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 për këtë arsye akull i 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 shoqërohet ndonjëherë 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 (digat, pritat, mbështetësit e urave). Prandaj, akulli pranë strukturave shkëputet paraprakisht. Fillimi i rritjes së ujit thyen akullin, gjë që përfundimisht çon në lëvizjen e akullit.

Zhvendosja e akullit në pranverë 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, "jagë"), niveli i ujit rritet me 4-5 në 1 orë. m dhe bie 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. Stoku dhe të tjerët tipare të karakterit Jeta e lumenjve, siç e kemi parë tashmë, është e ndryshme në periudha të ndryshme të vitit. Megjithatë, stinët në jetën e lumit nuk përkojnë me stinët e zakonshme kalendarike. Për shembull, stina e dimrit për lumin fillon nga momenti kur ushqimi i shiut ndalon dhe lumi kalon në ushqimin tokësor dimëror. 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 është thënë 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 për lumenjtë e Evropës Jugore, ata nuk ngrijnë fare, dhe më së shumti nivel të lartë pini ujë 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 Amerika Jugore, Australi etj. Të gjitha këto të marra së bashku i dhanë klimatologut tonë Voeikov bazën për të klasifikuar lumenjtë në varësi të kushteve klimatike 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 rajonet 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 natyrë komplekse. 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

Po ngarkohet...
Top