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翻軌流,水為什麼會「翻滾」回來?

因爲新店廣興橋SUP溺水事件,這幾天大家應該聽了上百遍「翻滾流」這個溪流危險名詞,是不是會想,瀑布、水壩的水這麼高速沖出去,怎麼還會翻滾回來?

小編教練用白話說明一下為什麼會發生這種水流現象。

1. 水從高處落下具動能(速度)+ 位能(高度)

前次有提到溪流的特性具備動能(流動速度)和位能(高低落差),當水從瀑布上方或水壩落下時,因重力釋放把位能轉化為動能,速度非常快速,造成一股強烈向前衝擊的水流。這種水流通常非常淺、快速,力量集中在水表面上方。

2. 但是,下方的潭水、溪水面積大,呈現靜態或緩慢流動。當這股高速水流撞上較深或靜止的水體時,會瞬間失速並堆積起來,導致水面隆起、壓力增加,這就是所謂的水躍(hydraulic jump)。在這個跳躍點,水的能量需釋放出去,結果造成水流往上翻起,並折返向後形成一股逆流。

3. 水流表面往前並升高隆起,但底層因壓力反彈與空間壓縮,會往後流動,形成回流。上下水流形成循環,就像洗衣機或捲筒一樣將人和物品不斷捲入、翻滾,這就是翻滾流形成的原理。

為了讓網友有具體的想像,特別請了AI幫忙繪製翻滾流示意圖。

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“Hydraulic jump” 翻譯成中文是 水躍。
水躍(hydraulic jump) 是一種水力學現象,指的是當水流從高速的急流狀態突然轉變為低速的緩流狀態時,所產生的明顯的液面跳躍和紊流。 這種現象在水壩、渠道和河流等地方都可能出現。

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