Publicații pe Triz

Kondratev Alexander Nikolaevich, Sankt-Petersburg,
[email protected]
Metode de rezolvare a problemelor științifice

Soluția problemelor științifice este descrisă: disimetrie. O ipoteză este avansată în ceea ce privește disimetria, ca motiv pentru formarea diferitelor tipuri de tortuozitate, inclusiv meanderingul râurilor.







Motivul pentru formarea de tortuozitate: meanderingul râurilor și al altor cursuri naturale

Articolul oferă o încercare neconvențională de a explica cauza generală a formării "tortuozității" fluxurilor naturale, în primul rând a meandrului râurilor. Se afirmă că tipurile de paturi ale râurilor sunt determinate de raportul diferit al forței "vii" a debitului și a masei substanței transferate.

De ce râurile meandreaza? Râurile existente pe Pământ în ceea ce privește aspectul pot fi împărțite în trei tipuri calitativ diferite:

Drept, ramificat și sinuos (meandering). concura în prezent aproximativ 30 de explicații râuri meandrate totală neotectonica suprafață dezvelire pământ, geologie, accelerație Coriolis, prezența obstacolelor principiului aleatoriu de disipare a energiei minime, conceptul de entropie, structurale circulație Turbulențele transversale, rătăcind axa de curgere dinamic „proprietăți de curgere meandre ", etc. Nici una dintre aceste ipoteze nu este pe deplin confirmată.

Teoria hidromorfologică a procesului canalului, care se ocupă de studiul deformărilor râurilor [I], are o abordare sistemică în serviciu. Una din dispozițiile sale prevede: legile de dezvoltare a sistemului nu sunt suma de legi care acționează la un nivel inferior; sistemul se dezvoltă în conformitate cu legile proprii, care nu depind de legile de dezvoltare a părților constitutive (principiul apariției). De exemplu, cunoscând legile dezvoltării creastelor de nisip care se deplasează de-a lungul fundului râului, este imposibil să se prevadă evoluția (deformarea) curbei.

Prin urmare, pentru a găsi motivul pentru formarea meandrului, este necesar să mergem dincolo de meandering și de toate râurile, să luăm în considerare. Rămând în limitele unei singure meandre, puteți învăța despre toate acestea, cu excepția motivelor pentru formarea ei. Nivelul la care se pune cauza formării diferitelor canale este mai mare. Este necesar să se ia în considerare toate râurile și apoi puteți găsi motivul pentru meandering.

Definiții. Râul nu este doar un curent de apă. Cele mai multe râuri transportă sedimente de-a lungul fundului lor. Transportul sedimentelor se manifestă prin depunerile locale și prin eroziunea patului.

Fluxul sedimentelor - numărul de depozite purtate de flux pe unitate de timp. Capacitatea de transport a fluxului este consumul final de sedimente, capabil să transporte fluxul.

Din aceste definiții este clar că deversarea sedimentelor nu este întotdeauna egală cu capacitatea de transport a fluxului. Aceasta din urmă este determinată de caracteristicile hidraulice ale debitului în secțiunea râului în cauză și nu depinde de cantitatea de sediment care intră de pe amplasamentul de mai sus.

Este necesar să se distingă în mod clar trei concepte: fluxul sedimentului în râu de pe amplasamentul de mai sus; capacitatea de transport a fluxului (câte sedimente pot muta fluxul); consumul de sedimente, care este valoarea rezultată din introducerea sedimentelor și capacitatea de transport a fluxului.

O nouă explicație a motivului pentru meanderingul râurilor. Se propune o nouă rațiune pentru formarea diferitelor tipuri de râuri. Aceasta este capacitatea relativă de transport a fluxului, adică raportul dintre capacitatea de transport a fluxului și cantitatea de sediment care intră în râu, raportul dintre ceea ce râul poate transporta la ceea ce este oferit pentru transport.

Lanțul cauzal al formării șerpuit este după cum urmează: fluxul capacitatea de transport este mare în comparație cu sursa de sedimente -> excesul de energie -> tulpina coasta -> Formarea șerpuit - „> scădere panta suprafeței apei -> capacitate de reducere transport -> capacitate echilibrării transport și sedimente -> meanderingul râului sub echilibru dinamic.

lanț cauzator în formarea de râu împletit este: furnizarea de sedimente este mai mare decât capacitatea de transport a fluxului -> energie pentru transportul de sedimente nu este de ajuns -> educație oseredkov de „extra“ sediment -> raspandire canal -> creșterea în sedimentele față de transport -> creștere a capacității de transport - > echilibrarea capacității de transport și a introducerii sedimentelor -> canal și multi-braț minor sub echilibru dinamic.

Tipul de creastă al canalului (rectiliniu) corespunde balanței inițiale a aportului de sedimente și a capacității de transport. Nu există nicio transformare planificată a canalului, acesta rămâne simplu, adică supraîncărcat cu sedimente ale râului - cu insule intrasubstante, râuri de echilibru - râuri rectilinie, subîncărcate - meandre.







De exemplu, p. Zeya, aflată în partea inferioară a acesteia, care a meandrat anterior, venind la Munții Gheții albe de pe malul drept, a început să le distrugă. Râul a fost supraîncărcat cu depozite. Tipul procesului de canal pe zeci de kilometri sa schimbat, canalul sa îndreptat și multe insule au apărut în el. Cu o creștere a capacității de transport, de exemplu, cu o creștere a fluxului de apă în timpul procesării scurgerii, este posibil să se prevadă eroziunea malurilor și apariția tortuozității râului.

Formularea privată: aspectul morfologic al unui râu este răspunsul său la diferența dintre ceea ce poate transporta râul și ceea ce este oferit de bazinul hidrografic pentru transport.

Aplicarea modelelor în alte zone.

Articolul remarcabil [2] enumeră legile generale ale dezvoltării, legile particulare ale organizației și căile de verificare a modelelor găsite. Punctul 4.9 se referă la: "De a determina modalitățile de utilizare (utilizarea) fenomenului investigat și limitele aplicabilității sale în știință, tehnologie și sociologie", adică aplicarea regularității în alte domenii.

Să încercăm să formulăm o formulă generală. O manifestare externă a unui obiect este o reacție la diferența dintre ceea ce este capabil să "facă" și ceea ce este oferit (sau forțat) de făcut.

1. Streamul Golfului. Acest curent este un flux de meandru. "Meandrele" lui evoluează constant, "bătrânii" sunt separați, care apoi mor, iar curentul este un nou "canal". Acest lucru servește ca o manifestare externă a diferenței dintre ceea ce pot transporta apele Atlanticului și cantitatea de apă pe care trebuie să o primească din Golful Mexic. Diferența de nivel în Oceanul Atlantic și Golful Mexic ajunge la metri! Proces invers: pot exista curenți slabi în care capacitatea de transport a apelor oceanelor din jur este mai mare decât cantitatea propusă (sau poluarea) propusă; se pot produce pauze în impuritatea transportată. La nivel macro - găuri, la micro nivel - rarefacție.

2. Fum din conductă. Imaginați-vă un fum care are o densitate egală cu densitatea aerului înconjurător. Acest fum se va răspândi doar orizontal. Dacă capacitatea de transport a vântului este mai mare decât cantitatea de fum care intră, se vor produce rupturi sau rărirea fumului. Dacă vântul este mai slab față de fumul de intrare, se vor forma nori de fum.

3. Vasele sanguine. Un exemplu a fost sugerat de valeologul B.C. Bobkov. Dacă capacitatea de transport (energie) a sângelui față de contaminanții care intră este mică, atunci se obțin vase înfundate. Dacă energia sângelui este suficientă pentru a transporta toți contaminanții, nu există nicio schimbare. Dacă energia fluxului sanguin este excesivă, poate duce la tortuozitatea venelor și, de exemplu, la "bulgări" pe picioare.

4. Persoana dintr-o societate. O persoană are o activitate (cât de mult poate). Factorii care conțin factori sunt legile și eticheta (cât de mult este permisă). Diferența dintre ele conduce la manifestări diferite ale comportamentului uman. Dacă este prea activ (în legătură cu mijloacele de descurajare), calea sa de viață devine tulburătoare; o cale de viață a unei persoane relativ pasive - cu "diluție".

5. Transportul țesăturilor. Exemplu oferit de antreprenorul P.B. Hurshudovym. O pânză este transportată la transportorul în mișcare. În funcție de raportul dintre ratele de hrănire a țesuturilor și mișcarea transportorului, țesătura se va rupe sau se va strânge în riduri.

Este posibil ca această abordare să poată explica existența a două regimuri de curgere a lichidelor: laminar și turbulent.

Pentru fiecare exemplu, se poate formula o formulă specială a regularității (ca în cazul râurilor diferite din §3).

Ieșiți de la regula universală. VV Mitrofanov a formulat postulatul diferenței (disimetrie) [3]: "Dacă există o diferență și se asigură ceva între părțile cu aceste diferențe, atunci trebuie să existe un anumit efect". Aceasta este o formulă generală. În legătură cu aceasta, formula generală din § 4 este privată. Vorbește despre orice diferență și a existat o diferență între ceea ce poate și ce se încarcă.

Diferența este o condiție pentru a face ceva.

Exemple: îndoirea plăcii sub diferența de tensiune superficială pentru diferite tratamente de suprafață; curentul electric datorită diferenței de potențial; copacul înflorește din cauza fluxului de sucuri cu o diferență de temperatură pozitivă între coroană și rădăcini; Orice mișcare prin diafragm sub influența diferenței de presiune; funcționarea motorului sub influența diferenței de presiune în diferite cilindri.

Exemplul nostru mic, considerat în primele paragrafe, dă naștere să vorbească despre multe diferențe diferite. Diferențele pot fi între cantitățile de materie (de exemplu, scale), cantitatea de energie, cantitatea de timp, între viteze, forțe, momente, chiar și dorințe.

Specificitatea exemplului cauzelor formelor diferitelor canale. Cele de mai sus sunt motivele pentru formarea diferitelor forme de canale fluviale: rectiliniare, ramificate și meandre. Aceasta este diferența dintre capacitatea de transport a fluxului și sedimentele care intră. Diferențele pozitive sau negative conduc la manifestări calitativ diferite ale modificării morfologiei canalului. Când canalul este supraîncărcat, depozitele din excesul acestuia din urmă formează insulele. Atunci când se subîncarcă, râul își reduce capacitatea de transport datorită alungirii sale, ceea ce duce la dezvoltarea meandrului. Diferența dintre ceea ce poate face sistemul și ceea ce se propune să facă, conduce, în funcție de semn, la diferite manifestări.

Formula generală a diferenței în general conduce la un efect general. Pentru membrană nu contează în ce parte presiunea este mai mare și cu cât mai puțin. În cazul în care presiunea este mai mică, difuzia va avea loc acolo. Dacă se modifică semnul diferenței de presiune, se va schimba și direcția mișcării. Efectul diferenței pentru semne diferite va fi același.

Specificitatea diferenței considerate ca motiv pentru formarea canalului meandrat și cu caneluri multiple dă naștere la posibilitatea unei specificități neexplorate a altor diferențe (în timp, energie, etc.).

Concluzii. Căutarea cauzelor de formare a meandrei a condus la regularitatea formării tuturor tipurilor de canale. Aspectul morfologic al râului este răspunsul său la diferența dintre ceea ce râul poate transporta și ceea ce este oferit de zona de captare pentru transport.

Transferul acestui model la alte obiecte ne-a permis să formulăm o formulă mai generală a acestei legi. Manifestarea externă a unui obiect este o reacție la diferența dintre ceea ce este capabil să "facă" și ceea ce este oferit (sau forțat să facă) de ea.

Formula generală: dacă există o diferență de ceva și interacțiunea dintre părți cu aceste diferențe este prevăzută, atunci trebuie să existe un anumit efect. Diferența este forța motrice.

1. Kondratiev N.E. Popov I.V. Snischenko B.F. Bazele teoriei hidromorfologice a procesului canalului. L. Gidrometeoizdat, 1982. 272 ​​p.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: