Flux en canaux ouverts – Wikipedia

Canal ouvert naturel ou naturel

Canal artificiel
(Canalisation de la laisse à Göttingen)

Ruisseaux dans des coupures ouvertes et des eaux debout sont un type de courants physiques qui sont importants pour de nombreux domaines d’hydrologie. Le domaine est également comme Réponse hydraulique désigné.

Les nettoyages sont des options de drainage naturelles ou créées artificiellement avec un niveau d’eau libre, dont l’hydraulique diffère des courants dans les pipelines.
Les canaux naturels incluent z. B. rivières et ruisseaux. Des exemples de canaux artificiels sont ajoutés et des canaux de drainage, des tranchées d’irrigation, des câbles de miroir libre et des eaux usées à partir des canaux naturellement résultants.

Les appels ont un miroir d’eau comme des eaux qui coulent, appelées le niveau ici. Le canal ouvert est toujours sous pression atmosphérique (à la hauteur du niveau de l’eau (lorsque le niveau du liquide est fermé, lorsqu’il est fermé, il peut y avoir une surpression). Les variables d’écoulement du courant sont, par exemple, le profil d’écoulement et la vitesse d’écoulement.

L’inverse est les courants dans les pipelines (par exemple dans les conduites d’eau et les tunnels de pression). La différence est que dans le cas classique, la section croisée de ligne est constante. Une plus grande quantité d’eau (débit, drainage hydrologique) augmente la pression et la vitesse d’écoulement dans l’échelle fermée. Le niveau augmente également en eau libre. Dans le lit naturel des rivières, des changements compliqués dans les surfaces de section transversale et les directions d’écoulement locales de l’eau en résultent.

Un troisième type d’écoulement est l’écoulement d’infiltration des eaux souterraines dans le milieu poreux.

Dans la science de l’eau, le pour Streams en canaux ouverts ou. eaux debout Modèles et solutions terminées, par exemple, pour clarifier les questions suivantes sur le comportement d’écoulement des eaux:

Le flux en indices ouverts et les eaux debout sont généralement Standard (en fonction d’un certain point à temps) et aussi de regarder dans les trois directions spatiales. Ces calculs sont extrêmement complexes. Dans de nombreux cas, cependant, des simplifications sont autorisées. L’expérience du modèle est souvent également requise.

Le calcul dans les canaux est généralement utilisé pour les procédures de calcul d’une seule dimension hospitalières. Un drainage de drainage constant le long de l’axe de canal est considéré. Comme dans d’autres problèmes mécaniques fluides, la liberté de frottement et le courant laminaire, c’est-à-dire la liberté vertébrale, est généralement nécessaire – comme dans d’autres problèmes mécaniques fluides.

En raison des demandes croissantes de précision de calcul et des performances en permanence améliorées des systèmes arithmétiques, des calculs hospitaliers, bidimensionnels et tridimensionnels ont récemment été effectués. Cela signifie que le processus temporel est z. B. représente également dans des situations de drainage complexes (par exemple, des vallées plates, largeur, des pauses barrages). Cela s’applique également au calcul des courants dans des lacs plats ou des zones à proximité de la côte.

Ruisseler et tirer [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Les observations de la nature montrent que dans les eaux de surface (petites) troubles (par exemple par la pierre ajustée sur le fond, se ramifie dans l’eau)

• À une vitesse d’écoulement élevée, n’ont qu’un effet vers le bas ou vers le bas, c’est-à-dire dans le sens de l’écoulement: tournage ou sortie supercritique
• À basse vitesse, cependant, ont également un effet ascendant ou supérieur, c’est-à-dire également dans la direction de l’écoulement: coulant ou sortant des sous-critiques .

Cela peut être dérivé mathématiquement de la Bernoullische Energiegleichung. En tant qu’équation carrée, cela a un minimum du niveau d’énergie en cas de drainage constant, dans lequel le Vitesse critique ou la sortie critique apparaître. Cette condition est exactement entre les deux ci-dessus. Conditions.

Le critère mathématique pour l’état exact de l’écoulement est le numéro Froude

du canal, qui est ici le rapport de la vitesse d’écoulement

À la vitesse d’extension

Un arbre d’eau peu profonde décrit:

• 
  ${displayStyle fr> 1leftrightarrow v_ {text {fl}}> v_ {text {ausbr}}}$

  
  ${displayStyle fr = 1leftrightarrow v_ {text {fl}} = v_ {text {ausbr}}}$

  : un état critique

• 
  ${displayStyle fr <1leftrightarrow v_ {text {fl}}$

  : Condition sous-critique / courants.

Ceci est d’une grande importance pour le calcul des canaux:

• En cas de sortie de tournage, la ligne d’énergie doit être calculée en aval
• En cas de sortie fluide, la ligne d’énergie doit être calculée en amont.
• Sur l’intermédiaire Point du changement de flux (par exemple sur les défenseurs) Les conditions initiales pour un calcul de drainage peuvent être obtenues.

Le changement de l’écoulement vers le drain de prise de vue (par exemple lorsque le gradient augmente le long du trajet d’écoulement ou de grandes déviations) se déroule en continu, tandis que le changement de la prise de vue vers le drain qui coule est soudainement de manière légère (interrupteur), combinée à une discours d’énergie élevé. Ce dernier est exploité dans le bassin TOS des centrales hydroélectriques pour la mise en œuvre de l’énergie ciblée.

Drainage uniforme et inégal [ Modifier | Modifier le texte source ]]

• Au drainage uniforme Si la vitesse d’écoulement le long d’une rationalisation ne change pas.
• À Stationnaire (Constant) et drainage uniforme Le niveau d’eau est parallèle à la semelle de canal.
• Les insuffisants, les extensions, les seuils et similaires conduisent à des conditions de drainage dans lesquelles drainage inégal et le niveau d’eau ne fonctionne plus parallèle à la semelle de canal.

Schwall et coulé [ Modifier | Modifier le texte source ]]

En cas de changements dans le drainage, on parle de conditions instables . Cela est particulièrement clair en cas de changements soudains de drainage. B. en ouvrant et en fermant les déversoirs ou en catastrophes telles que la rupture des barrages. Sous Gencive Comprendre une augmentation soudaine du degré et de Couler La réduction soudaine du drain.

calcul [ Modifier | Modifier le texte source ]]

Sous hospitaliers Le calcul est soit après des formules simples pour les sections transversales de drain donné, soit des sections de profil à profil.

• Le calcul de la vitesse d’écoulement moyenne est généralement basé sur des formules empiriques dans la pratique (par exemple la formule d’écoulement en fonction des formules empiriques Gauckler-Manning-Strrickler ou Darcy-weisbach ).
• Après avoir résolu l’équation de mouvement d’une dimension, un calcul mathématique exact du nivellement de l’eau n’est possible que pour un encombrement rectangulaire. Les calculs sur les profils transversaux structurés nécessitent un étalonnage du modèle numérique basé sur des mesures naturelles ou alternativement, une approche de calcul dimensionnelle plus élevée est choisie pour calculer les niveaux d’eau.
• Le cours des niveaux d’eau le long du chemin d’écoulement avec un drainage bien connu est basé sur le Bernoulische Energiegleichung Et se déroule en cas d’écoulement fluide contre la direction d’écoulement et en cas de drain de tir avec la direction de l’écoulement, en commençant par une section croisée initiale avec une hauteur de miroir bien connu.

Le calcul par rapport à la direction d’écoulement en cas d’écoulement fluide signifie qu’une éventuelle erreur de jugement de la hauteur du niveau de l’eau (à la fois trop élevée et trop faible) est compensée dans la section suivante. Une hauteur d’eau trop élevée révèle une vitesse plus petite; qui une ligne d’énergie plus plate dans la section suivante et résultant de cela une hauteur d’eau inférieure. L’écart de tolérance par rapport à la première section est ainsi compensé.

Schuch et le côté ne doivent être calculés que comme des processus d’écoulement intolérés avec des formules plus complexes.

Des guels naturels ou artificiels avec un retour sont utilisés pour les acrobaties de surf de la rivière et de pagaie. À la fois dans les rivières naturelles ainsi que dans les canaux artificiels au cours de l’utilisation de l’hydroélectricité ou du drainage, ainsi que des voies navigables purement construites, qui pompent parfois l’eau dans le circuit. Les exemples sont des canaux alpins au sud de la ville de Salzbourg, Mur (jusqu’en 2016) et Mühlgang à Graz, Paddle Canal sur le Donauinsel Vienne, Ice Channel à Augsbourg et Eisbach à Munich.

Les systèmes de comptoir et les bains de vagues servent une formation de natation sur une expérience d’espace et d’eau exiguë.

Le canal alluvial de Schwarzenberg, le triplé en bois dans les montagnes du Hinter Reichraminger est des exemples d’utilisation de canaux pour le transport du bois sans ligne avec des personnes. Cependant, le rafting de la rivière s’est produit sur les fleurs travaillant. Les baies de mer sur la côte ouest de l’Amérique du Nord ont également été utilisées pour collecter et stocker, en particulier pour le traitement, en particulier pour le traitement. Tenir l’eau avec de l’eau empêche l’infestation des insectes des tribus en bois.

De petits canaux à drainage avec et sans faute de baignade et / ou de tissus qui tombent sont utilisés dans de nombreuses utilisés:

• Canaux à travers les routes abruptes, en particulier non pavées pour empêcher leur érosion par le flux d’eau
• Des tranchées pavées entre la voie d’asphalte et la bande terrestre de marche.
• Dans les rues de Freiburg Im Breisgau, parfois aussi à Villingen et historiquement à Berne (CH) pour maintenir le nettoyage, le chargement et le drainage
• Canaux de toit sous l’avant-toit d’une zone de toit
• Canaux à boire dans les toilettes
• Bâtiments de protection contre les inondations sur les pentes de montagne comme barrières avec de petites ouvertures pour collecter
• Dépôt de gravier, où une rivière devient plate et plus large
• Dans les stands de bétail pour le drainage des excréments et de l’urine avec la litière, parfois avec le soutien aux éléments de poussée

L’eau qui coule peut entraîner des ferries de corde.

Des expériences techniques-physiques, par exemple avec des modèles de bateaux, peuvent être effectuées dans les canaux d’écoulement ou de traînée.

En particulier, les poissons peuvent flotter avec le courant, nager contre le courant et rester essentiellement un festival local ou randonner jusqu’à l’écoulement en amont. Les obstacles tels que les embouteillages provenant de centrales hydroélectriques peuvent être évités via des aides à la randonnée de poisson. Les Amsles d’eau plongent dans l’eau qui coule pour chasser sous l’eau. D’autres animaux sont assis sur une pierre dans la rivière et attendent de saisir le poisson qui passe.

Le courant peut être utilisé pour les poissons de rivière. Les poissons sont inondés dans un réseau. Les appâts et les nageurs d’une ligne de pêche conduisent un morceau et resserrent la laisse.

Les arbres de chute de castor en donnant le coffre et en érigeant des barrages. Certains rongeurs utilisent les lacunes des bâtiments bancaires pour creuser. En interaction avec les fortifications bancaires actuelles, les fortifications peuvent se desserrer.

Lorsque la natation nage contre, à travers ou avec le courant. Le surf de la rivière peut être pendu sur une corde accrochée sur un point fixe ou sur un saut de commutateur, vulgo rouleau.

Avec une vitesse d’écoulement suffisamment basse, la rivière et la rivière peuvent être pagayées et ramé. Avec le slalom, au moins il y a une pagaie vers le haut. L’eau blanche est généralement surmontée par le kayak, le canoë, le planche SUP ou l’électricité du radeau. Les zones assurables (grand danger ou obstacle) sont parfois “transférés”. Le canyoning utilise une corde et un gilet de sauvetage pour obtenir de l’électricité.