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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Nr. 11. 



schiedenen Stellen verschieden, und zwar nimmt sie von 

 der Oberflche nach dem Bette hin ab und ist am Boden 

 und in der Nhe der Ufer am kleinsten, weil die den 

 Wnden des Bettes nher liegenden Wassertheilehen in 

 Folge der Adhsion des Wassers an den Bettwnden in 

 ihrer Bewegung um so mehr aufgehalten werden, und 

 daher am langsamsten fliessen, whrend die darauf fol- 

 gende Wasserschicht schon eine grssere Geschwindigkeit 

 besitzt, woran sich wieder eine Schicht mit noch grsserer 

 Geschwindigkeit anreiht u. s. f. Die grsste Strom- 

 geschwindigkeit liegt aber keineswegs in der Mittellinie 

 der Oberflche, sondern in den Punkten, die ein wenig 

 mehr als 0,3 der Tiefe unterhalb des Niveaus liegen und 

 zwar erklrt mau diese, mit den Beobachtungen im Ein- 

 klang stehende Erscheinung ganz allgemein aus dem Zu- 

 sammenwirken der Boden- und Luftreibung.*) Die freie 

 Oberflche des Stromes steht mit der atmosphrischen 

 Luft in Berhrung, welche an dem fliessenden Wasser 

 haftet und dadurch einen, wenn auch geringen Wider- 

 stand herbeifhrt. 



Nach einer Bemerkung Boileaus kann aber die merk- 

 wrdige Abnahme der Flussgeschwindigkeit gegen die 

 Oberflche des Wassers hin keinesfalls allein in dem 

 AViderstande der Luft gesucht werden. Herr van der 

 Mcnsbrugghe sucht vielmehr diese Abnahme aus der 

 Oberflchenspannung des Wassers folgendermaassen zu 

 erklren.**) Die freie, nur V20000 mm dicke Oberflehen- 

 sebicht ist bestndig der Verdunstung unterworfen und 

 deshalb bald durch eine andere Schicht ersetzt, welche, 

 wie jede Wasserobcrflchenschicht eine Spannung von 

 7,5 mg pro 1 mm besitzt. Aber die zweite Schicht ver- 

 dunstet auch und macht der nchstfolgenden dritten 

 Schicht Platz, welche dieselbe Verwandlung erleidet. Es 

 entstehen hierdurch auf einander folgende Verzgerungen, 

 deren Wirkungen sich summiren und die Bewegung der 

 obersten Wassertheilehen hemmen.***) 



Man hat weiter beobachtet, dass die Oberflche, das 

 sogenannte Luftprofil eines Flusses selten eine gerade 

 Linie bildet, sondern, weil die im Wasserspiegel befind- 

 lichen Elemente mit verschiedenen Geschwindigkeiten an 

 einander hingehen und daher gegen einander mit un- 

 gleicher Strke drcken, so stellen sich die schnelleren 

 Wasserkgelchen ber die langsameren und deshalb steht 

 das Wasser im Stromstriche am hchsten und an den 

 Ufern am tiefsten. Es wird also nicht ausbleiben, dass 

 mehr oder weniger Wassertheilehen in benachbarte 

 Schichten eintreten und dann durch Theilchen ersetzt 

 werden, welche von anderen wagerechten Schichten 

 kommen. Indem die von der Oberflche verschwin- 

 denden Molekle ihre potentielle Energie verlieren, 

 nimmt ihre Geschwindigkeit zu, whrend die an 

 die Oberflche tretenden Elemente Oberflchenspan- 



*) Siehe z. B. Winkelmann, Handb. der Physik. I. Band 

 S. 390. 



**) Sur une particularite curieuse des cours d'eau et sur Time 

 des eauses des crues subites. Bruxelles. 1891. 



**) Besonders eingehende Versuche wurden im Auftrage des 

 amerikanischen Kongresses von 1851 bis 1861 von Humphreys und 

 Abbot am Missisippi angestellt. Zieht man, nach diesen Forschern, 

 an verschiedenen Punkten einer senkrechten Tiefenlinie horizontale 

 Linien gleich den Geschwindigkeiten, so bilden die Endpunkte 

 dieser Linien nahezu eine Parabel, welche andern tiefsten Punkte 

 der Tiefenlinie beginnt, weil dort die Geschwindigkeit gleich Null 

 ist, und deren Achse der Oberflche nher liegt als dem Boden 

 Die Achse, an deren Stelle die Geschwindigkeit am grssten ist, 

 liegt nicht so nahe unter der Oberflche, wie man bisher allgemein 

 annahm, so dass also der Reibung der < berflehe an der Luft 

 und vielleicht auch der Flssigkeitshaut ein grosser Einfluss zu- 

 geschrieben werden muss. Im Missisippi liegt nach jenen Forschern 

 die Stelle der grssten Geschwindigkeit, der sogenannte Strom- 

 strich, in 0,317 der Flusstiefe. 



nung erlangen, aber dementsprechend an Geschwindig- 

 keit verlieren.*) 



Ist diese Theorie richtig, so muss bei beschleunigter 

 Verdunstung der Widerstand der Oberflchenschichten 

 gegen das Fortfliessen sich steigern und unigekehrt bei 

 geringerer Verdunstung die Geschwindigkeit derselben 

 zunehmen. Folglich muss, unter sonst gleichen Umstnden, 

 der Wasserfaden von grsster Geschwindigkeit im Winter 

 dem Niveau nher liegen als im Sommer. 



c)In sehr interessanter Weise erklrt Mcnsbrugghe auch 

 das pltzliche Steigen der Flsse, indem er die Wasser- 

 masse derselben als durch eine unendliche Zahl von 

 Kgelehen gebildet annimmt und eines derselben beschreibt. 

 In seiner Befrderung wird unser Wassertropfen seine 

 Tbtigkeit auf ganz andere Weise als in der Luft aus- 

 ben. Anstatt sozusagen fr sich allein zu arbeiten, wird 

 er sich mit den Milliarden sich selbst hnlicher Kgelehen 

 vereinigen und diejenigen, welche an der bewegten Ober- 

 flche des Wassers zusammenhngende Massen bilden, 

 werden wie ein Armeecorps manvriren." Hrt ihr 

 die Wasser, welche brausend das Gebirge herunter- 

 strzen? Angeschwollen durch den Regen und das 

 Schmelzen des Schnees, strzt der Bach ins Thal herab; 

 in diesem rasenden Laufe werden aber die oberflchlichen 

 Schichten, das sind unsere Legionen kleiner Krieger, eine 

 ber die andere hinabgesehleudert und sonderbar, sie er- 

 werben in dem Verhltniss mehr Kraft, als sie ihre Waffen, 

 d. i. ihre wirkungsfhige Energie verlieren. Begegnen 

 sie auf ihrem Wege einem Hinderniss, so legen sich die 

 Schichten mit einer erstaunenswerthen Geschwindigkeit 

 bereinander; sie schumen wthend vor demselben und 

 strzen es sehr hufig in den Abgrund. Wird die Um- 

 wandlung der wirkungsfhigen Energie in kinetische, bei 

 den grossen Wassermassen, welche pltzlich von den Ge- 

 birgen herunterstrzen, nicht eine der Ursachen der Ver- 

 wstungen sein, welche sie hervorrufen und welche um 

 so trauriger zu werden scheinen, je mehr Hindernisse sie 

 auf ihrer Bahn zu berwinden haben?" 



Aehnliche Wirkungen zeigen sich, wenn ein Fluss 

 durch Nebenarme und Bche reichlichen Wasserzufluss 

 erhlt. In einem solchen Falle bsst derselbe viele Qm 

 seiner freien Oberflche ein, wodurch beziehungsweise be- 

 deutende Mengen von Bewegungsenergie frei werden, 

 welche die Geschwindigkeit des Wassers so steigern 

 knnen, dass der Fluss austritt und die umherliegende 

 Gegend berschwemmt. Gleichwie die Entstehung fort- 

 whrend neuer Oberflchenschichten eine Verzgerung in 

 den dem Niveau benachbarten Schichten hervorruft, so ist 

 es umgekehrt nthig, dass das Uebereinandergleiten der 

 freien Schichten eine Beschleunigung in den Schichten 

 hervorruft, welche ihre potentielle Energie verloren haben. 

 Letzteres ist aber ganz besonders der Fall, wenn nach 

 anhaltendem Froste pltzlich Thau- und Regenwetter ein- 

 tritt. Das Wasser vermag dann nicht in die Erde ein- 

 zudringen und so entstehen zahllose Mengen kleiner 

 Wasserzge, welche von allen Seiten dem benachbarten 

 Flusse zueilen und durch ihre Vereinigung nicht allein in 

 sehr kurzer Zeit grosse Wassermengen anhufen, sondern 



*) Kann das Wasser frei abfliessen, so bildet es nach der 

 Lnge des Flusses eine konvexe Oberflche, wird es aber in seinem 

 Laufe gehemmt oder gestaut, so entsteht eine coneave Krmmung 

 in dem Wasserspiegel. Man hat ferner beobachtet, dass das 

 Wasser, wenn es in einem Flusse steigt, in der Mitte seines Quer- 

 profiles hher als an den Ufern steht, wenn es aber fllt, so ist 

 im Gegentheil die Mitte tiefer als beide Ufer; im letzteren Falle 

 wird daher das Wasser von den Ufern gegen die Mitte zustrmen 

 und jene Krper, welche am Ufer eingeworfen werden und am 

 Boden nicht aufsitzen, werden gegen die Mitte des Flusses ge- 

 trieben. R. Klimpert, Lehrb. d. Hydrodynamik. IL Bd. Stutt- 

 gart. 1893. 



