Схема действующих в водном потоке физических сил: а) выделенный объём воды; б) он же в разрезе; в) он же в плане
В водном потоке действуют массовые (объёмные) и поверхностные силы. Массовые силы: сила тяжести, её продольная составляющая, центробежная сила, сила Кориолиса (отклоняющая сила вращения Земли). Поверхностные силы: сила нормального давления, сила трения дна и ветра на водной поверхности.
Физические силы, действующие в водном потоке, могут быть активными (вызывать движение воды) и пассивными (сопутствовать движению). Активные: продольная составляющая силы тяжести, продольный градиент гидродинамического давления, сила трения ветра о водную поверхность. Пассивные: сила трения дна, центробежная сила, сила Кориолиса.
~
Годографы (или эпюры скоростей, или графики изменения скорости по глубине): а) общий вид годографа; б) влияние ледового покрова; в) влияние ледового покрова и подлёдной шуги (1 - лёд, 2 - шуга); г) влияние ветра; д) влияние донной растительности; е) влияние валунов и больших камней
~
Схема сложения сил, вызывающих циркуляцию: а) изменение по вертикали центробежной силы; б) избыточное давление; в) результирующая эпюра действующих на вертикали сил; г) поперечная циркуляция
~
Изотахи в открытом русле
~
Схема движения паводочной волны
~
Ход паводочной волны во времени: 1) в верхнем створе; 2) в среднем створе; 3) в нижнем створе
~
Циркуляционные течения на прямолинейном (а) и изогнутом (б) участке русла (по Н.С. Лелявскому): 1) план поверхностных и донных струй; 2) циркуляционные течения в вертикальной плоскости; 3) винтообразные течения