几何形状的河流系统

水力几何

水力几何处理的变化通道特征与放电的变化。两组发生变化:在一个特定的变化横截面(车站)和变化以及流的长度(下游变化)。液压的响应分析几何特征包括宽度(水面宽度),深度(平均水深)、速度(平均速度通过截面),沉积物(通常浓度或运输,或者两者兼有,悬浮沉积物),下游坡,通道的摩擦。

图的值放电通道特性对价值观通常显示一些散射或离开行最适合。一个主要原因是价值观在上升洪水通常不同于那些在洪水下降,部分原因是减少流动阻力,因此增加的速度,随着含沙量的增加在不断上涨的洪水。河床冲刷,床也相关。然而,对于一个给定的截面变化可以表示为放电功能,问。例如,宽度、深度和速度与放电的表达式:w∝问^b,d∝问^f,v∝问^米,在那里w, d, v和b, f, m是数值常数。指数相加的总和b+f+米因为基本relation-namely = 1,问=wdv。

类似的功能可以派生的下游的变化,但是,下游比较成为可能,放电的观测值和信道特征必须被选中的放电频率。当数据绘制在图形与对数尺度的两个放电频率在一个上游和一个下游站,每个信道特性定义一个平行四边形的四个点,即流的水力几何定义的特征。值功率方程的指数差别很大从一个河另一个:这里所示的理论最优值。区别的一个常见原因是,许多测量站位于一些通道控制特点,无论是自然的岩石露头或人为的桥基牙。限制宽度的变化,例如,主要是抵消增加深度的变化。

分析下游通道一般以放电斜率的变化显示字段之间的对比结果和理论的最适条件。在相当大的程度上的差异可能是由于这一事实通道斜率变化与通道效率,包括通道的习惯,通道尺寸,和渠道形式。许多过去的讨论流坡无效,因为他们限制高度和距离的两个维度。在任何事件中,许多自然的斜坡通道受到地壳运动的某种组合,改变基,冰川侵蚀,冰川沉积放电,改变和负载的变化而导致的特点气候。因此,尽管自然流源流嘴的概要文件显示趋势平稳凹向上的形式,许多实际上是不规则的。即使没有改变基,degradational趋势,或排放,改变通道弯曲可以产生显著变化的通道的斜率。

显著减少下游边坡并不意味着减少速度给定放电的频率;减少边坡是陪同,抵消,渠道效率的增加主要是因为增加的大小。较低的亚马逊,斜率小于7.6厘米/ 1.6公里,流动速度比许多满满的阶段山流,以每秒2.4米。根据假设,一个最优的速度在水力几何方程可以预测略有增加,持之以恒,或者一个轻微的下降速度下游,对于一个给定的频率放电。密西西比河上的速度意味着放电(不是一组频率)增加下游;速度的漫滩阶段五年和50年洪水下游是恒定的。常数下游速度很可能是第一次获得充沛的阶段。关系非常不安的事实和其他附近的瀑布和边坡的主要破坏(巴拉那河略低于前者瓜伊拉瀑布例如,跑在9到14米/秒)没有影响水力几何原理,基本上适用于流的可调频道。

之间的相互关系和调整宽度、深度、width-depth比率,悬沙浓度、输沙、沉积、涡流粘度,床粗糙度,银行粗糙度、粗糙度频道和频道与放电斜率,车站和下游方向,加上趋势在很多发生变化的部分在许多流一些模态值,所有的鼓励概念的河流平衡系统。的指定准平衡系统通常是使用,因为并不是所有的差异都可以同时最小化,并最小化的一些差异(例如,水面比降)只能获得最大化的其他人(例如,通道深度)。

河道模式

独特的模式在计划几何流对应的独特组合的横断面形式,口径床负载、下游坡度和在某些情况下横向谷斜率,倾向于削减或填充,或系统中的位置。全方位的模式尚未确定:它包括直,蜿蜒,编织,网状,支流分流,不规则的模式。尽管个人模式给出了单独的名字,总范围构成一个连续体。