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洪水的速度能达到多少 洪水的流速是多少

洪水的速度能达到多少 洪水的流速是多少

更新时间:2022-09-30 20:28:18

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  导语:大家应该清楚洪水发生的原因一般有三种,分别是暴雨洪水、融雪洪水和风暴洪水。那么洪水的速度能达到多少?洪水的流速是多少?一起来看看。

  洪水的速度能达到多少

  洪水的速度能达到20-30m/s,洪水是液体,和固体运动不一样。固体运动每个质点的速度是相同的。洪水每个质点的运动速度都不同。洪水是真实流体有黏性,黏性使水分子附着在固体表面。水分子在大堤、河岸、河底的表面相对速度为零。主槽主流部分流速最大,越靠近边界流速越小。在水深方向,越靠近河底流速越小,接近洪水表面处流速最大,洪水表面流速受到空气的阻力变小。

  流速是指气体或液体流质点在单位时间内所通过的距离。渠道和河道里的水流各点的流速是不相同的,靠近河(渠)底、河边处的流速较小,河中心近水面处的流速最大,为了计算简便,通常用横断面平均流速来表示该断面水流的速度。

  比如水电站的泄洪。流量和流速的换算关系由以下公式进行计算,Q=VxS,其中V代表水在管道中的流速,S为管道的截面积,Q代表水在特定的时间内流过的流量。其中Q的单位是m?/s,V的单位是m/s,S的单位是㎡。

  流速也方便计算,水在管道中的流动是靠泵体加压来完成的,其流速可通过每分钟水龙头出水量来测量,泵体大压力大肯定流速大。

  洪水相关问题

  什么力量形成和维持洪水流速不均匀的结构?

  由于相近流层的流速差,形成剪应力,使高流速层的动量向低流速层传递。说通俗一点,高流速层向低流速层传递动量,使低流速层流速变大。说形象一点,是高流速层推动低流速层的流动。也可以说,低流速层从高流速层吸收动量,使高流速层流速变小,低流速层拖慢了高流速层的流动。流层间传递动量需要能量。洪水水流势能是提供、维持流层间动量传递的能量。一般情况,流层间传递动量需要的能量很大,占势能的88.6%。

  洪水为什么会有大大小小的漩涡?

  我们观察到,洪水运动有大大小小的漩涡。在长江洪水季,大漩涡的直径尺寸大于小渔船船身时,就会造成翻船事故。为什么会形成大大小小的漩涡呢?这是由洪水真实流体的黏性引起的。在黏性作用下,剪应力就制造了大大小小的漩涡。

  水流漫滩,洪水水流结构发生什么变化?

  随着洪水漫滩,水流将主槽一部分动量带到滩地。滩槽交界面附近,水流结构非常复杂。形成大大小小的漩涡,形成次生流,紊动强度远远大于主槽和滩地水流。这些现象使滩槽间发生大量的质量交换。随着质量交换,将一部分主槽水流的动量带到滩地。

  洪水势能提供的能量1%转化为洪水流动的动能,88.6%提供给流层间传递动量,剩下的能量去哪儿了?

  洪水运动中耗散了能量,占水流势能的10.4%。一方面,真实流体的黏性在洪水中形成大大小小的漩涡。另一方面,真实流体的黏性又对漩涡的运动产生阻尼作用。最终将大漩涡分解成小漩涡,小漩涡分解成微漩涡。一般来说,涡愈小阻止涡运动的黏性剪应力也愈大。在这个制造漩涡再把制造的漩涡阻尼掉的过程中,洪水耗散了大量的有效机械能。

  主槽水流耗散的能量为什么比滩地水流耗散的能量大?

  依流体力学的基础理论知,水流中耗散的能量与流层间流速差的平方成正比。主槽内的流速远远大于滩地上的流速,主槽内流层间的流速差也远远大于滩地上的流层间的流速差。通常,主槽内水流耗散的能量是滩地上水流耗散能量的170多倍。我们可以依此得出结论:洪水耗散的能量主要来自主槽水流。

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