4.1. Кинематическая структура русловых потоков
Турбулентный поток в открытом русле представляет собой
сложную динамическую систему. В ней одновременно прояв-
ляются свойства сплошной среды и эффекты дискретной струк-
туры. «В зависимости от расстояния, с которого мы рассматри-
ваем данную реку,— писал Н. И. Бернадский,— мы можем раз-
личать в ней либо мельчайшие детали турбулентного течения,
либо улавливать одни лишь ее общие контуры.. .»
Реки существуют как единство 
различных 
форм
движения воды. Было бы неправильным пренебрегать изу-
чением какой-либо из этих форм. 
Для 
определения расхода
воды и пропускной способности русла достаточно наиболее об-
щих характеристик потока 
— уровней и уклонов водной поверх-
ности, средних скоростей и основных размеров водного сечения.
Но для обоснования и совершенствования методов измерения
этих.элементов необходимо исследовать взаимодействие прибо-
ров и среды и, следовательно, 
в поле зрения должны 
нахо-
диться 
как внешняя, так и внутренняя структура руслового
потока. 
_
В качестве основной закономерности 
движения 
жЖидкКостиИ
многие исследователи принимают вариационный принцип мини-
мума диссипации энергии. Широкую трактовку этого принципа
дал М. А. Великанов [54]. Вариационные принципы вытекают
из основных законов. динамики. Было бы неправомерно усмат-
ривать в Этих принципах выражение целенаправленностй при-
роды, якобы «стремящейся к организованной и экономной» ре-
ализации процессов движения [317]. 
.
Воспользуемся вариационным подходом, 
чтобы установить
закономерность распределения осредненных скоростей плоского
равномерного потока по вертикали при постоянном коэффици-
енте турбулентной вязкости Ут. Показано [130], что для услов-
ного экстремума диссипации энергии в этом случае 
функция
{7 (2), описывающая профиль скоростей по вертикали г, должна
удовлетворять уравнению Эйлера 
|
вю —эт(42) 
С, 
— 
‚ @))