都江堰的流体力学问题

通流

既是考考大家，也可以当研究题目来做。（说是考考大家，目的是引起大家对流体力学的兴趣。流体力学不是老是与方程打交道的。）

大家都知道，都江堰有两个特点：
（1）从宝瓶口通过的水流，常年变化不大，
（2）宝瓶口处，从不积泥沙。

有什么人愿意解释一下其中的流体力学的原理？是否能用流体力学的基本原理，来得出飞沙堰的浅坝的最佳高度。

都江堰的情况可参考：
http://baike.baidu.com/view/2240.htm?fr=ala0

[ 本帖最后由 通流 于 2009-11-29 22:22 编辑 ]

通流

没什么反应。不知是太容易了，还是有点难。给点提示吧。

（1）这个与内江的深度比外江的深度深有关，去过都江堰的人都知道。
（2）这个问题就是要用二次流的知识了。有洪水时，水会从飞沙堰排出。在河底部，水的流动是怎么样的呢？
第一篇关于二次流的论文是在40年代发表的。公元前256年的李冰父子是怎么知道的？厉害啊！

[ 本帖最后由 通流 于 2009-12-3 01:39 编辑 ]

周华

李冰父子当年反复进行水文测量，最后“依水性而为之”。

onesupeng

我们天天看到太阳，知道热了树下躲一躲，但并不证明我们很懂光。

通流

最常见二次流的解释是用涡线的改变方向来得出二次流的流场的。我想不是所有的人都熟悉涡。这样给的是根据压力得出的二次流。

由于粘性的作用，河水在河底的流速较慢。（也可以说，那是边界层）。当河流拐弯时（发大水时，内江就是在宝瓶口处拐弯过飞沙堰的），上层的水流速高，河底的水流速低。要拐同样的弯，上层的离心力就大。所以上层的水流都挤到拐弯的外侧，而河底的水被挤向内侧。所以，河底的水是向飞沙堰方向流的。当然，沙子，石头都被带向飞沙堰。

我在机翼涡的主题里，已经上传了Shapiro的关于窝的解释。有兴趣的可以读一读。那个文件里就讲到了河水拐弯时的二次流。

周华

原帖由 onesupeng 于 2009-12-3 20:11 发表

                               
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我们天天看到太阳，知道热了树下躲一躲，但并不证明我们很懂光。

很懂当然谈不上，但至少你知道热的来源是太阳，这就比什么都不知道前进了一步。你同时又找到树下躲一躲的方法避免被晒伤，则又前进了一步。前面一步是理论，后面一步是应用。

zwp

先祖秦人先进的出奇，先进的令我们惊诧莫名！看看大秦帝国的标准化生产就知道了！