จุดประสงค์ของ“ ขั้นตอน” เหล่านี้ในแม่น้ำคืออะไร?

ฉันได้เห็นสิ่งปลูกสร้างจำนวนมากภายในแม่น้ำซึ่งมีลักษณะคล้ายบันไดและอนุญาตให้น้ำไหลลงมาแทนที่จะไหลลงสู่แม่น้ำตามธรรมชาติ

ตัวอย่างที่ 1: แม่น้ำเอวอนในบา ธ

ตัวอย่างที่ 2: แม่น้ำเซนในปารีส (จากLes Miserables (2012))

วัตถุประสงค์ของโครงสร้างเหล่านี้คืออะไร?

civil-engineering hydrology flow-control

คำตอบโดยนัยในบางคำตอบคือคุณลักษณะที่รู้จักกันในชื่อ "ไฮดรอลิกกระโดด" (และชื่ออื่น ๆ ) โดยที่กระแสน้ำที่ไหลอย่างรวดเร็วที่ระดับความลึกที่กำหนดคือ "สะดุด" ในโหมดที่จะลดความเร็วและเพิ่มความลึก นี่คือเอฟเฟกต์ที่คุณเห็นคลื่น "ตัวหยุด" ที่ด้านล่างของรางหรืออย่างรวดเร็ว (ออกแบบมาเพื่อทำให้ชีวิตสนุกสำหรับนักพายเรือคายัค :-)) มีการสูญเสียพลังงานในการเปลี่ยนแปลง (เป็นความลึก x V = คงที่ แต่ลดลง mv ^ 2) และผลกระทบต่อเนื่องจะลดลง สันนิษฐานว่าน้ำค่อนข้างอุ่นกว่าหลังกระโดด แต่คุณอาจไม่สังเกต

— รัสเซลแม็คมาฮอน

@RussellMcMahon โดยทั่วไปแล้วฉันจะสงวนคำว่า "hydraulic jump" สำหรับกรณีเหล่านั้นที่ระดับผิวน้ำอยู่ในระดับสูงขึ้นไปทางท้ายน้ำของการรบกวนมากกว่าที่ถูกรบกวน ฉันไม่เห็นในภาพเหล่านี้ แต่คุณสามารถดูได้ที่นี่: youtube.com/watch?v=cRnIsqSTX7Qตัวอย่างที่ดีที่สุดคือเมื่อน้ำออกจากใต้ประตู youtube.com/watch?v=v5gXfyViGIE

— เลเวลริเวอร์เซนต์

@ สตีฟเวอร์ริลล์ - เราไม่เห็นด้วยกับหลักการพื้นฐาน - ดังกล่าวข้างต้น "... ซึ่งจะลดความเร็วและเพิ่มความลึกเพื่อให้ตรงกับ" ดังนั้นใช่แน่นอนในความสูง "กระโดด" จะเพิ่มขึ้นและในกรณีที่การตกต่ำมันจะเป็นระยะทางไกลผ่านการกระโดด (พูดจำนวน "กระโดดสูง") ก่อนที่ระดับจะต่ำกว่าเดิม กระโดด. อย่างไรก็ตามและฉันคิดว่าคุณจะเห็นด้วยนั่นเป็นเรื่องของภูมิประเทศโดยทั่วไปและสิ่งสำคัญคือการเปลี่ยนจากกระแสที่สำคัญอย่างยิ่งไปสู่การไหลแบบ subcritical ตามที่คุณทราบที่อัตราการไหลต่ำ Pulteney Weir ไม่ ....

— รัสเซลแมคมาฮอน

@ สตีฟเวอร์ริลล์ ... บรรลุเป้าหมายนั้น ที่อัตราการไหลที่สูงขึ้นในทางที่ไม่เป็นระเบียบ นี่คือน้ำท่วมที่สมเหตุสมผลพร้อมไฮดรอลิกกระโดดไปรอบ ๆ 'เกือกม้า'แต่ส่วนใหญ่มองเห็นด้านซ้ายเนื่องจากมุมกล้องและนี่คือวิดีโอของมันด้วยการกระโดดเล็ก ๆ ที่ไม่เป็นระเบียบ แต่มองเห็นได้เกิดขึ้น เปลี่ยนโดยกระโดดสูง) ในทุกกรณีระยะทางที่ความสูงเกินความสูงเดิมมีขนาดเล็กเนื่องจากรูปแบบ และเพียงเพื่อความสนุกสนานที่นี่มันเป็นความจุบิตที่ผ่านมา

— รัสเซลแม็คมาฮอน

คำตอบ:

ภาพถ่ายสองภาพในโพสต์แสดงโครงสร้างเดียวกัน: Pulteney Weir , ปลายน้ำของสะพาน Pulteneyบนแม่น้ำ Avon ใน Bath ภาพของ "Seine" ในLes Miserablesถูกถ่ายทำในสถานที่ใน Bath

Pulteney เวียร์ได้รับการออกแบบโดยสถาปนิกเนวิลล์ Conderและสร้างขึ้นระหว่างปี 1968 และปี 1972 มันเป็นองค์ประกอบหนึ่งของการป้องกันน้ำท่วมโครงการอาบน้ำซึ่งได้รับการดำเนินการหลังจากที่ภัยพิบัติน้ำท่วมของธันวาคม 1960 เว็บไซต์ Bath in Time มีรูปถ่ายของฝายเก่า (ซึ่งสืบเชื้อสายมาในขั้นตอนเดียว) และของฝายใหม่ที่กำลังก่อสร้าง ( 1968 , 1972 )

มุมมองที่ต้นน้ำของการแสดงฝายที่มีมากขึ้นในโครงสร้างขั้นตอนกว่ารูปเกือกม้าคนเหล่านี้ตอบสนองกลางแม่น้ำเทียมเกาะและช่องทางด้านซ้ายของสิ้นสุดเกาะที่ประตูประตูน้ำ

มุมมองต้นน้ำของฝาย

( ภาพถ่ายโดย GeodesyMike จาก Wikimapiaได้รับใบอนุญาตภายใต้ CC-BY-SA)

เช่นเดียวกับที่ฝายก็มีหลายวัตถุประสงค์: เพื่อควบคุมระดับของแม่น้ำเหนือฝายระบบนำทางสำหรับการตกปลาและการชลประทานนั้น เพื่อรักษาน้ำในช่วงฤดูแล้งนาน เพื่อกักเก็บน้ำไว้ที่นั้น และเพื่อควบคุมความเร็วและแรงของน้ำป้องกันแม่น้ำจากการกัดเซาะชายฝั่งและทำลายฐานรากของสะพานและอาคารใกล้เคียง

วิดีโอนี้แสดงฝายทำงานในช่วงน้ำท่วม คุณจะเห็นได้ว่ารูปร่างของฝายนำกำลังของน้ำไปยังศูนย์กลางของแม่น้ำป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายต่อธนาคาร

— Gareth Rees
แหล่งที่มา

ว้าวเยี่ยมมากไม่ได้คาดหวังสิ่งนี้!

— March Ho

คุณอาจพูดถูกว่าฝายชนิดนี้หลีกเลี่ยงการกัดเซาะของทั้งสองฝั่งและฝายโดยการกระจายพลังงานทีละน้อย แต่นั่นไม่ได้อธิบายว่าทำไมฝายชนิดนี้ไม่ใช่การออกแบบที่ใช้งานเพียงอย่างเดียว ฉันสงสัยว่านอกเหนือจากความสวยงามที่ดึงดูดใจแล้วประเภทนี้มีประโยชน์ในการให้พื้นที่ผิวน้ำสีขาวขนาดใหญ่ปรับปรุงออกซิเจนสำหรับปลาในกรณีที่ต้องการ

— เลเวลริเวอร์เซนต์

เดี๋ยวก่อนเมืองที่เรียกว่า "อาบน้ำ" และน้ำท่วม? : P

— Mason Wheeler

'ขั้นตอน' เรียกว่าฝายและใช้สำหรับเหตุผลหลายประการในแม่น้ำ ในกรณีของภาพที่คุณโพสต์ภาพเหล่านั้นอาจถูกนำมาใช้เพื่อรักษาระดับ (ความลาดชัน) ของแม่น้ำ เมื่อใช้สำหรับแอปพลิเคชันนี้บางครั้งเรียกว่าโครงสร้างแบบปล่อยซึ่ง "ส่งน้ำไปยังระดับความสูงต่ำกว่าในขณะที่ควบคุมพลังงานและความเร็วของน้ำเมื่อผ่านไป"

ในแง่ที่ค่อนข้างง่ายพวกเขาชะลอการไหลของแม่น้ำโดยการกระจายพลังงานที่ได้จากการเดินทางลงเนินเป็นความร้อนและเสียงแทนที่จะปล่อยให้มันเร่งความเร็วการไหลของน้ำ

— Chris Mueller
แหล่งที่มา

อีกชื่อหนึ่งของฝายคือ "เครื่องจมน้ำ"

— whatsisname

ประโยชน์ที่เพิ่มขึ้นคือการเติมอากาศที่ดีขึ้นสำหรับชีวิตริมแม่น้ำ นอกจากนี้ชุดของฝายแทนที่จะเป็นเขื่อนขนาดใหญ่ช่วยให้ปลาบางส่วนยังคงโยกย้าย

— RossV

@RossV สามารถทำให้เกิดผลกระทบคล้ายกับยูโทรฟิเคชันได้หรือไม่

— ทิม

@Tim - การเติมอากาศช่วยลด eutrophication โดยเติมออกซิเจนในน้ำและลดปริมาณสารชีวภาพในนั้น

— รัสเซลแม็คมาฮอน

@ Tim- Russell ถูกต้อง แม้ว่าฉันจะไม่สรุปว่าการติดตั้งฝายจะช่วยแก้ปัญหายูโทรฟิเคชั่น คุณต้องระบุแหล่งที่มาของสารอาหารที่สำคัญที่สุด

— RossV