Γιατί η ταχύτητα του νερού αλλάζει με βάθος;
1. Τριβή:
* Τριβή κάτω: Το νερό που βρίσκεται πιο κοντά στο κάτω μέρος ενός καναλιού βιώνει την πιο τριβή από το κρεβάτι. Αυτή η τριβή επιβραδύνει το νερό κάτω.
* τριβή πλευρικού τοιχώματος: Παρόμοια με την τριβή του πυθμένα, το νερό κοντά στις πλευρές του καναλιού βιώνει επίσης τριβή, επιβραδύνοντας το.
2. Τάση διάτμησης:
* Το νερό που ρέει σε διαφορετικές ταχύτητες δημιουργεί διατμητική τάση. Τα ταχύτερα στρώματα νερού ασκούν μια δύναμη σε πιο αργούς στρώματα, προκαλώντας τους να επιταχύνουν. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια κλίση ταχύτητας, με το ταχύτερο νερό κοντά στην επιφάνεια και το πιο αργό νερό κοντά στον πυθμένα.
3. Ιξώδες:
* Το ίδιο το νερό έχει ένα ιξώδες, που σημαίνει ότι αντιστέκεται στην εσωτερική κίνηση. Αυτή η αντίσταση στη ροή προκαλεί τη μείωση της ταχύτητας με βάθος.
4. Εξωτερικές δυνάμεις:
* άνεμος: Ο άνεμος μπορεί να δημιουργήσει επιφανειακά ρεύματα, αυξάνοντας την ταχύτητα στην επιφάνεια και τη μείωση της ταχύτητας σε βάθος.
* Tides: Οι παλίρροιες προκαλούν αλλαγές στο βάθος του νερού, οι οποίες μπορούν να μεταβάλλουν το πρότυπο ροής και την κατανομή ταχύτητας.
Πώς προσδιορίζεται το προφίλ ταχύτητας:
Το προφίλ ταχύτητας που προκύπτει συχνά περιγράφεται από μια λογαριθμική ή τη λειτουργία του νόμου εξουσίας. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα αυξάνεται εκθετικά με βάθος. Το σχήμα του προφίλ ταχύτητας μπορεί να επηρεαστεί από παράγοντες όπως η τραχύτητα του καναλιού, ο ρυθμός ροής και το βάθος.
Συνέπειες της αλλαγής ταχύτητας:
* Μεταφορά ιζημάτων: Η μεταβολή της ταχύτητας συμβάλλει στη μεταφορά ιζημάτων. Το ταχύτερο κινούμενο νερό μπορεί να μεταφέρει μεγαλύτερα και βαρύτερα σωματίδια, ενώ το πιο αργό μετακινούμενο νερό κοντά στον πυθμένα μπορεί να φέρει μόνο λεπτή ιζήματα.
* ανάμειξη και διάχυση: Η διαφορά ταχύτητας μεταξύ των στρωμάτων συμβάλλει στην ανάμειξη και τη διάχυση της θερμότητας, των θρεπτικών ουσιών και των διαλυμένων ουσιών μέσα στη στήλη του νερού.
Συνοπτικά:
Η ταχύτητα του νερού αλλάζει με βάθος λόγω τριβής, διατμητικής πίεσης, ιξώδους και εξωτερικών δυνάμεων. Αυτή η διακύμανση της ταχύτητας επηρεάζει την κίνηση των ιζημάτων, την ανάμειξη του νερού και τα συνολικά μοτίβα ροής σε ποτάμια, λίμνες και ωκεανούς.
