Особенности динамики водного потока в порогах.

Порог – это препятствие на реке, характеризующееся, прежде всего, наличием выраженного слива. Сливов может быть один или несколько, в пороге могут быть и валы, заходная и выходная шивера, за сливом образуется или не образуется бочка.

Бочка - это особый случай вала с очень большой опрокидывающей силой с подсосом воды внутрь себя. Бочки образуются тогда, когда вода со слива падает в стоячую воду и закручивает значительную циркуляцию в вертикальной плоскости. При этом в обратное течение подсасывается большое количество воздуха, и гребень бочки оказывается сильно вспененным.

Поверхностные бочки могут быть очень мощными, но под турбулентной, пенящейся поверхностью скрывается мощный невозмущенный поток, называемый донной струей. Если вы перевернетесь в такой бочке, он быстро вынесет вас прочь. Такие бочки обычно бывают очень шумными и эффектными, но относительно безопасными. Глубокие бочки образуются там, где вода падает под большим углом в глубокий бассейн ниже слива. Это часто происходит на искусственных сооружениях, таких как плотины и дамбы, и на локальных водопадных сливах при малой скорости течения до и после слива. Последняя ситуация нередко имеет место, например, на относительно простых реках Карелии. Для такой структуры характерна большая область обратного течения, направленного к сливу, и пузырьки, поднимающиеся на поверхность, как при кипении. Донная струя проходит в этом случае очень далеко от поверхности. Прямая бочка – бочка, направление которой строго перпендикулярно потоку, и каждая струя в ней циркулирует в одной вертикальной плоскости. Косая бочка расположена под острым углом к основному потоку, и в ней, помимо циркуляции, существует более или менее значительный боковой снос. Вода в этом случае движется по спирали вдоль оси бочки. Такая бочка возникает, например, после слива, расположенного под острым углом к оси потока. Характерными признаками косой бочки являются также: направление входной и выходной струи под углом друг к другу; неравномерная глубина на кромке слива. Пенный котел - предельный случай бочки, образуется если скорость течения невелика, а слив имеет подковообразную форму и обращен навстречу течению.
Прямой слив представляет собой однородную вертикальную ступеньку через все русло. За ним, как правило, образуется столь же однородная бочка. Чем меньше начальная скорость потока и чем выше слив, тем более круто падает вода в конце него и тем более глубокой и жесткой оказывается бочка. Под ступенькой может образовываться полость, — карман — в которой существует своя собственная циркуляция. Выбраться из такого кармана крайне сложно.	Прямой слив.
Наклонный слив дает потоку достаточный разгон. Если бассейн под сливом достаточно глубок и не засорен скальными обломками, в нем образуется мощная бочка во всю ширину слива.	Наклонный слив.
Ступенчатый слив состоит из нескольких прямых или наклонных сливов, расстояние между которыми сравнимо с их высотой. Вместе они образуют единую структуру, соединенную в одно целое прямыми и обратными течениями бочек, отбойными валами, поганками и другими структурами. Прохождение каждого из таких сливов в отдельности может не представлять большого труда; сложность состоит в том, чтобы преодолеть их подряд друг за другом. Ломаный ступенчатый слив - слив, в котором сливы с разных ступеней могут быть повернуты под углом друг к другу.	Ступенчатый слив.
V-образный или подковообразный слив по течению Если ступенька слива имеет выступ, направленный по течению, то по обе стороны от нее образуются косые бочки с боковым сносом к вершине этого выступа. В этой точке, как правило, и выходит основная струя.	V-образный или подковообразный слив по течению.
V-образный или подковообразный слив против течения Под такими сливами образуется котел, а по обеим сторонам слива возникает мощный боковой снос в направлении вершины слива. Дно под таким сливом часто бывает засорено скальными обломками.	V-образный или подковообразный слив против течения.
Г-образный слив состоит из двух частей, повернутых друг к другу примерно под прямым углом. Такой слив образуется, когда часть русла перегорожена крупным камнем немного ниже основной ступеньки. Под сливом образуется единая бочка с боковым сносом сначала поперек основного слива под самую сбойку, а затем поперек бокового — вниз по течению. Она очень несимметрична, и поэтому выбрасывает плывущие предметы достаточно быстро.	Г-образный слив.
Наклонный сходящийся слив Если V-образный слив, обращенный против течения, достаточно пологий, а скорость течения велика, то вместо котла образуется сбойка двух примерно равновеликих струй.	Наклонный сходящийся слив.