这些“步骤”在河流中的目的是什么?


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我已经看到了河流中许多类似台阶的结构,这些结构使水可以顺流而下,而不是顺着河水自然流下来。

示例1:巴斯的雅芳河

在此处输入图片说明

示例2:巴黎的塞纳河(摘自《悲惨世界》(2012年))

在此处输入图片说明

这些结构的目的是什么?


在某些答案中隐含着一个称为“液压跳跃”(及其他名称)的功能,其中,给定深度的快速流动的水流被“绊倒”成一种模式,在该模式中,流速降低并增加深度以进行匹配。这是您在滑道或快速滑道的底部看到“止动”波浪的效果(旨在为皮划艇者带来乐趣:-))。在过渡过程中会损失能量(深度x V =恒定,但mv ^ 2下降),从而减少了下游冲击。大概跳跃后水会变暖,但您可能不会注意到。
罗素·麦克马洪

1
@RussellMcMahon对于那些在扰动下游的水位比扰动下游的水位高的情况,我通常会使用“液压跳跃”一词。在这些图片中我看不到它,但您可以在这里看到它:youtube.com/watch?v=cRnIsqSTX7Q最好的例子是水从闸门下方排出时。youtube.com/watch?v=v5gXfyViGIE
Level River St

@steveverrill-我们在基本原理上没有不同意见-如上“ ...它会降低速度并增加深度以匹配”。所以是的,当然跨“跳高”的高度肯定会增加,并且在低落的情况下,跳过跳高点(例如一些“跳高”)之前,必须经过一段相当长的距离才能使水平再次降低到跳高之前的水平。跳。但是,我想您会同意的,这是典型的地形问题,关键是触发从超临界流到亚临界流的过渡。如您所述,在低流速下,Pulteney堰不会....
罗素·麦克马洪

@steveverrill ...实现这一目标。在较高的流速下,它确实很麻烦。这是洪水泛滥的地方,“马蹄铁”周围有水力跃迁,但由于摄像机角度的缘故,在左侧最为明显。这是一段视频,视频中出现了很小的,不整齐但可见的跃迁(速度和湍流也证明了这一点)根据跳跃高度进行更改),在所有情况下,由于布局原因,高度超过原始高度的距离很小。而且,只是为了好玩,这里有点过去了
罗素·麦克马洪

Answers:


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帖子中的两张照片显示了相同的结构:Pulteney Weir,位于巴斯Avon河上的Pulteney桥的下游。在“塞纳”的拍摄悲惨世界拍摄外景巴斯。

Pulteney Weir由建筑师Neville Conder设计,建于1968年至1972年之间。它是“巴斯防洪计划”的一个组成部分,该计划是在1960年12月的灾难性洪水之后实施的。沐浴时间网站上有旧堰的照片(一步一步下降)和在建新堰的照片(1968年1972年)。

溢流堰的上游视图表明,结构比马蹄形台阶更重要:这些台阶与河中人工岛相接,并且该岛左侧的通道终止于闸门

堰的上游视图

照片来自Wikimapia的GeodesyMike,由CC-BY-SA许可。)

与任何堰一样,它具有多个目的:控制堰上方的河流水位,以进行航行,捕鱼和灌溉;在长期干旱中保持水源;阻止洪水并逐渐将其释放到下游;并控制水流的速度和力量,防止河流冲刷河岸并损坏桥梁和附近建筑物的地基。

该视频显示了洪水期间堰的运行情况。您会看到,堰的形状将水的力引向河心,从而防止河水损坏河岸。


哇,真没想到!
2015年

您可能是对的,这种类型的堰通过逐渐耗散能量来避免堤岸和堰的侵蚀,但这并不能解释为什么这种类型的堰不是唯一使用的设计。我怀疑这种类型除了具有美学吸引力外,还具有提供大表面积白水的优势,可以在需要的情况下改善鱼的氧合作用。
级圣河

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等等,所以这座城市被称为“浴场”,并被洪水淹没了?:P
梅森惠勒2015年

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这些“台阶”称为,它们出于河流中许多流量控制的原因而使用。对于您发布的图像,它们可能被用于稳定河流的坡度(坡度)。当用于该应用时,它们有时被称为滴状结构,其“将水传递到较低的高度,同时控制水经过时的能量和速度”。

用相当简化的术语来说,它们通过散发从下坡行驶中获得的能量作为热量和声音而减慢了河流的流量,而不是使河流加快了流量。


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堰的另一个名字是“溺水机器”。
whatsisname 2015年

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额外的好处是增加了通气量,这对河流生活非常有用。此外,一系列堰坝代替了较大​​的水坝,使一些鱼类得以继续迁移。
RossV

@RossV会引起类似于富营养化的影响吗?
蒂姆(Tim)

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Tim-曝气通过给水充氧并使其中的生物材料降解来减少富营养化。
罗素·麦克马洪

@蒂姆-罗素是正确的。尽管我不会得出结论,安装堰将解决富营养化问题。您必须首先解决营养来源。
RossV
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