降雨的形成

大英图书馆说明

本页手稿是对水物理特性的研究，是特别考究的一页，其中包括对降落的水流进行流力测试方法的解说。列奥纳多·达·芬奇对水的物理特征、水的阻力及黏结力进行了一些实验：“水本身具有黏性，水的微粒之间具有凝聚力。这可以在水滴中观察到，水滴从水体脱离前，会抓住连接点尽量向下伸展，直到水的重量不断增加，超过黏结的力度，才会掉落。”

达·芬奇的天才发明（二）

坦克（模型图）1

坦克（模型图）2

坦克（模型图）3

二十项案例

要设计障碍保护河岸免受水流摩擦的影响，可以用厚厚的石块筑起断墙，每10布拉乔奥设置一处，墙长10布拉乔奥，同河岸一样高度，厚度为3布拉乔奥。这些短墙应修建在斜坡位置，迎面朝向水流方向，每一堵墙对水流来说都是一层保护，将冲击过来的水丢回水流中心方向。当水流从斜坡大量冲下来，斜坡朝向水流流下的方向，水流淹过障碍物，水流的冲击力仅仅在障碍物前部冲击出浅浅的冲击坑，而在障碍物后部沉淀出更多的泥沙。

如果障碍物是完全垂直的，水流漫过障碍物，则在障碍物前部形成比较深的冲击坑，而在障碍物的后方仅有少量泥沙沉淀。如果障碍物前面还有一个比较小的障碍物斜倚在大障碍物上，因为斜面扩大，则在小障碍物前不会形成冲击坑。如果在障碍物后紧跟着设置另一个障碍物，泥沙沉积会突然中断，并形成新的冲击坑。如果在障碍物旁边设置一个同样的障碍物，那么水流会从中间穿过，在两者之间形成很深的冲击坑。如果将三个障碍物按照其大小长度等距放置，而水流从前两个之间通过，冲击第三个障碍物，那么最深的冲击坑会出现在三个障碍物的中间位置。

如果水流冲击呈等边三角形形状放置的三个障碍物中的一个，然后穿过另外两个，那么最深的冲击坑会出现在三个障碍物的中间位置。如果水流倾斜冲击细长的障碍物的一面，那么在这一面的前部会形成很大的冲击坑。如果水流没有漫过障碍物降落，则会在障碍物的两肩沉积大量的泥沙。而如果水流以同样的角度或倾斜度冲击河岸，那么在河岸的脚下及前方会形成很深的冲击坑。

大洪水的水浪汹涌澎湃，在洪水暴发的时候，会像小河平时一样，在河道中形成天翻地覆的变化。但是小河中流动的水流特别小，水浪从水面到底部的运动所形成的运动幅度非常小。而在特别大的水浪中，数量不变的水却可产生巨大的运动幅度，这样的水看起来不再清澈，而根据运动幅度的大小，水流变得或是烟瘴弥漫，或是雾气腾腾，或是泡沫翻滚。

造成河岸毁坏的起点，一般在距离河岸相当远的地方。从很高的地方，在坡度极大的斜坡上冲下的水流，冲击力极大，直接冲入其他水中。河水泛滥的时候，水流携带的泥沙、石头会填满河流中所有的大坑——除了一些河流的必经之路，如水流穿过的桥洞或其他狭窄地段。这是因为，在这些桥洞或狭窄地段，水流冲击桥墩的前部，形成湍急的涡流，水流升高，而因为水流过于湍急，便弥补了在桥前或其他障碍物前发生的停顿现象，所以无法形成沉淀。

如果水流所流经的水道浅而窄，水流通过的时候会变得比较湍急。而且如果水流所通过的河口较大，水流会变得较慢，这可以在河流的闸口看到，那里的水流可以平稳流出。当河水到达深而窄的水道，水流就会向下流动而不是在表面流动。即使出现水流在水面流动，也是向后方运动，这是因为水发生入射运动后，水流被河床反射回来。河床越宽，水深越浅，水越会在表面流动，而不向下方流动。当受到其他水流横向冲击，河水水流会弯曲。当两股水流冲击力相等，从相反的方向横向冲击河流，那么河水水流不会弯曲。