Российские ученые нашли наилучший угол струи для размыва грунта
Сильнее всего струя воды размывает грунт при угле в 41°, выяснили российские ученые.
В ходе серии экспериментов исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова выяснили, как угол наклона падающей струи воды влияет на интенсивность размыва грунта. Работа ученых опубликована в журнале «Геоморфология и палеогеография».
Целью исследователей было изучение механизма и интенсивности размыва грунта в начальной стадии формирования оврагов. Для проведения экспериментов сотрудники лаборатории эрозии почв и русловых процессов географического факультета МГУ разработали специальную установку со скоростью струи до шести метров в секунду.
Угол атаки струи варьировался от 0,5° до 90°. Ученые установили, что при увеличении угла атаки струи до 40° интенсивность размыва грунта росла. Максимум воздействия струей на отдельную частицу грунта наблюдался при угле атаки в 41°. При более высоких значениях — в диапазоне углов от 50° до 90°— интенсивность последовательно снижалась. Наиболее низкие абсолютные значения интенсивности размыва наблюдаются при угле атаки в 90°, рассказал один из исследователей, научный сотрудник лаборатории Андрей Горобец.
По мнению ученых, такие особенности размыва грунта объясняются двумя причинами — гидратационной и гидромеханической. Первая связана с ослаблением и разрушением межагрегатных связей водой, проникающей в грунт. Гидромеханические же особенности связаны с сочетанием направления сил гидродинамического напора и сил, удерживающих частицу — агрегат — на месте.