Järven pinnan korkeuserot

Saunasta jäähyllä ollessa katselin, kuinka järvi oli aivan peilityyni. Tarkemmin katsoessa kuitenkin huomasin, että koko järven pinta lipui parin sentin sekuntivauhtia toiseen suuntaan. Mikä oli erikoista, koska järven ainoa laskupuro oli vastakkaisessa suunnassa.

Ainoa keksimäni selitys on, että tuuli on painanut vettä kohti meidän järven päätyä, ja nyt gravitaatio pikkuhiljaa tasasi tätä pienenpientä järven pinnan korkeuseroa. Mutta miten isoa korkeuseroa?

peilityyni

Onneksi avoimen kanavan virtaukseen löytyy suoraan empiirinen kaava, Manningin kaava. Laskurin avulla pystyy helposti arvioimaan, miten iso korkeusero tarvitaan 2 cm/s virtauksen tuottamiseen.

Järvi on 100 m leveä, kilometrin pituinen ja noin 10 metriä syvä. Hankalin osuus kaavassa on Manning-vakion arvo, jota voi arvioida taulukoiden perusteella.

Eri arvoja testailemalla saa korkeuseroiksi kilometrin matkalle 10–100 μm, tyypillisimmin noin 20–50 μm. Näin ollen kilometrin pituisen järven toisen pään veden korkeus oli noin hiuksen paksuuden verran korkeammalla kuin toinen pää.

(Disclamer: Empiiristä Manning-kaavaa ei varmasti ole suunniteltu tällaisia virtaamia tai kokoluokkia silmälläpitäen, virtaus voi olla syvemmällä erilaista kuin pinnassa, ym. ym.)

Järven pinnan korkeuserot

Jätä kommentti