Ян Проктор - Плавание под парусом - ветер, волнение и течения

Плавания под парусами обычно происходят по воде, которая сама движется. В Англии же многие плавают по неподвижной воде, при отсутствии заметных течений.

Рассмотрим простейший пример течений — реку с параллельными берегами и течением скоростью около двух узлов. На первый взгляд, этот поток может показаться абсолютно простым, а плавание на нем — подобным движению на ленте конвейера со скоростью два узла.

Рис. 1. Посредине реки течение быстрее, чем у берегов.

Это не совсем так, потому что лента нашего конвейера в центре движется быстрее, чем по краям. Скорость у берегов реки с течением два узла посередине может быть только полузла и менее. Основная масса воды в самой глубокой части реки течет устойчиво и беспрепятственно, течение на мелководье и у берегов замедляется трением. Чем ближе к берегу, тем тормозящее влияние ощущается сильнее. На рис. 1 и 2 этот эффект показан схематически.

Рис. 2 Места с сильными и слабыми течениями на реке.

Эту элементарную особенность течений очень легко продемонстрировать, разбросав несколько палок на различных расстояниях от середины потока и сравнив их перемещение.

Следует также учитывать, что, как и при любом движении с инерцией, поток воды при огибании препятствий стремится сохранить прямолинейное движение. Вследствие этого основная масса воды стремится к прямолинейному движению, пока не отразится от противоположного берега, поэтому на внешней части излучины реки скорость течения больше, чем на внутренней. Это показано на рис. 3. Обогнув препятствие, основное течение вновь возвращается на середину реки.

Рис 3. Скорость течения на внешней стороне излучины больше, чем на внутренней, так как здесь осаждается ил и, следовательно, уменьшается глубина

Справедливость вышеизложенного можно легко наблюдать на извилистой реке, где (не говоря уже о видимом более быстром течении воды к наружному берегу) часто наблюдается подмывание наружного берега с одновременным намывом ила или песка медленно текущей водой у внутреннего берега.

Кроме характеристик течений у излучин, важно также помнить о зависимости течений от глубины Когда яхтсмен плывёт, на встречном течении, держась внутренней части более слабого потока, он должен соблюдать осторожность, чтобы не сесть на грунт у края отмели, образованной наносами.

При наличии на пути течения препятствия типа острова проявляется другая особенность течений, связанная с тенденцией массы воды сохранять прямолинейное движение и сопротивляться отклонению от этого направления.

Рис 4. Остров разделяет реку на два потока, в каждом своя схема быстрых и медленных течений

Наталкиваясь на остров, основная масса воды будет разделяться пополам, и в результате образуются две реки. Каждая из этих рек сохраняет упомянутую выше особенность: более медленное течение у берегов. Тенденция сохранения прямолинейного движения проявляется в том, что, немного не доходя до острова, течение разделится и основное течение отклонится от первоначального курса по плавной кривой, оставляя непосредственно перед островом участок медленно текущей, возможно с завихрениями, воды.

Аналогичным образом вода будет двигаться и сразу же за островом, где эффект, как правило, более выражен и может распространиться на значительно большее расстояние вниз по течению. Это явление показано на рис. 4.

При обтекании острова обнаруживается также другое простое и элементарное свойство течений.

Несомненно, многие из нас сохранили в памяти детское впечатление от восхитительной струи воды, разлетавшейся по всей ванной из крана, в который был засунут маленький чумазый пальчик. Сжатие отверстия, через которое течет жидкость, вызывает ускорение потока, протекающего через сужение Из этого простого примера следует, что по обе стороны острова, расположенного посередине реки с более или менее параллельными берегами, течение ускоряется Это явление также схематически показано на рис 4.