Течения

ТЕЧЕНИЕ ВОДЫ В РЕКЕ — движение частиц воды в реке вдоль русла под действием силы тяжести. С увеличением уклона поверхности воды скорость течения возрастает. Энергия речного потока расходуется на внутреннее трение воды и на преодоление трения о дно и берега. Поэтому в целом ускорения движения воды в речном потоке не наблюдается, однако может возникнуть местное ускорение, например, на перекатах и порогах.

Течение воды в реке имеет особенности, иногда их называют неправильными течениями. Тиховод — медленное течение, образующееся за выпуклыми берегами, крупными песчаными отложениями в русле и т.п. При движении судна вверх для увеличения скорости, где это возможно, следует идти по тиховоду. Суводь — водное пространство с вращательным движением воды, обычно находящееся за выступами берегов, мысами, выпуклыми берегами, сильно вдающимися в русло (рис. 1). В этих местах течение, с большой скоростью обтекая берег, встречает на своем пути выступ и создает перед ним подпор воды и повышение уровня. Проходя выступ, водный поток отклоняется от него и по инерции проходит некоторое расстояние. За выступом уровень воды понижен, из-за чего в низовой части суводи вода затягивается из основного потока, а в верхней части, наоборот, — из области суводи в основную струю потока. Этот процесс происходит непрерывно и вызывает вращательное движение воды.

Рис. 1.

При вращении воды в суводи дно оказывает тормозящее действие. Вследствие этого ближе к поверхности суводи скорость вращения воды и центробежные силы увеличиваются. Под воздействием центробежных сил происходит большее отбрасывание воды от оси суводи у поверхности и меньшее — у дна. Снизу вверх вдоль оси суводи образуется восходящий поток, восполняющий отбрасываемую воду. Он размывает дно, захватывает продукты размыва, создавая воронкообразное углубление дна (рис. 1). При уменьшении скорости вода плавно обтекает выступ, образуя за ним тиховод.

У вогнутых берегов в крутых изгибах русла реки также образуются суводи (рис. 2). В отличие от суводей, расположенных за выступами берегов, здесь нисходящие токи воды спускаются в восходящий поток воды в суводи центре суводи ко дну и растекаются в стороны. Этот тип суводи с отчетливо выраженной воронкой на поверхности воды иногда называют омутом. Суводи у вогнутых берегов образуются в тех случаях, когда нарушается плавное обтекание берегов излучины.

Рис. 2.

Суводи могут существовать постоянно или возникать только в половодье. На больших реках создаются крупные суводи, имеющие сферу действия десятки метров и скорость вращения воды в центральной части — несколько метров в секунду. В некоторых бассейнах суводь имеет свое местное название, например на Енисее — улово, на Иртыше — заводь. Суводи представляют серьезное затруднение для судоходства. Суда в них теряют управление, резко смещаются в сторону берега, при этом нередко рвутся канаты счалов судов и буксирные тросы, ломаются рули и т.п.

Майдан — беспорядочное вращательное движение воды в виде подвижных вихрей размером от нескольких сантиметров до нескольких метров в поперечнике. Майданы образуются над крупными подводными предметами при небольшой глубине над ними (рис. 3), во время половодья и паводка в тех местах, где идущий через пойму поток встречается под углом с другим потоком, идущим по меженному руслу, при интенсивных местных переформированиях русла и на перекатах, при резких изменениях формы дна и т.д. Майданы неблагоприятны для судоходства, так как вызывают рыскливость судов.

Рис. 3.

Спорные воды — майданы, образующиеся у устьев притоков и при их слиянии. Чем ближе угол встречи к прямому, тем сильнее развиваются вихри, которые в поперечнике достигают нескольких метров.

Прижимное течение создается у берега на участке реки, где слив воды направлен к берегу. Например, на закруглениях русла прижимное течение возникает у вогнутого берега, так как вода вследствие инерции стремится сохранить прежнее прямолинейное направление, но, встречая на своем пути препятствие в виде вогнутого берега, прижимается к нему (рис. 4). На участках с прижимным течением происходит раскат судов в сторону берега.

Рис. 4.

Свальное течение — слив воды, направленный под углом к судовому ходу (рис. 5). Свальное течение возникает из-за разности в уровнях воды по ширине реки. На перекатах такие течения создаются в результате подпора потока седловиной переката, поэтому они направлены из верхней плесовой лощины в затонную часть нижней плесовой лощины (см. Перекат). Смещая суда с оси судового хода, свальные течения могут вызвать навал судов и плотов на отмели, опоры мостов и т.п.

Рис. 5.

Затяжное течение возникает у входа в протоки (рис. 6). Особенно сильны затяжные течения во время половодий, когда расход воды в протоках значительно возрастает. Затяжное течение может вызвать навал судов на остров. На характер течения влияют также мосты, дамбы, плотины, сооружения в русле и др.

Рис. 6.

ВОДОВОРОТ — постоянное вращательное движение воды в русле. В. нередко создают глубокие ямы (омуты) и являются типичными для горных и полугорных рек.