Скорость на расстоянии х от водораздела

Критические скорости водного и воздушного потоков, соответствующие

разным уровням смыва и дефляции почв

Физический смысл критических скоростей

На дне потока лежит частица со средним диаметром d. На нее действуют:на переднюю грань поток оказывает положительное давление как на любое препятствие, встречающееся на пути потока; на тыльную – отрицательное (образ. за частицей зоны завихрений и циркуляций).

Лобовая сила Рл - сумма сил, обусловленных положительным давлением на переднюю грань частицы и отрицательным давлением на заднюю. Под действием этой силы частица стремится перевернуться через точку опоры. Величина ее пропорциональна

квадрату донной скорости потока V∆, площади сечения частицы и плотности жид-ти ρ0.

где α1 - коэффициент пропорциональности, g- ускорение силы тяжести.

Плечо лобовой силы h - перпендикуляр, опущенный из точки опоры на направление действия силы. Еговеличина зависит от диаметра частицы и ее формы. влияние которой учитывается коэффициентом

На частицу действует подъемная сила Рп, обусловленная положительным давлением потока на нижнюю грань передней части частицы и отрицательным давлением на верхнюю грань, возникающим при обтекании ее потоком: ,где α2-коэфф.пропорц.

Плечо подъемной силы l2 связано с диаметром частицы и ее формой:

На частицу действует равнодействующая ее веса и выталкивающей силы Р g, удерживающая частицу на месте.

где ρ - плотность материала частицы (для кварц. песка ρ = 2,65т/м3).

Плечо этой силы l3 выразить через диаметр частицы:

1) При достижении некоторой скорости, когда частица приходит в состояние неустойчивого равновесия, сумма моментов лобовой и подъемной сил равна моменту силы, удерживающей частицу на месте: