Tại chỗ uốn cong trong một lòng dẫn, một hoàn lưu thẳng đứng có thể được tạo ra trong mặt phẳng trực giao với trục (hình 2.17). Những quá trình gây nên hoàn lưu này như sau. Khi những đường dòng uốn theo chỗ cong, một gradient áp suất hướng tâm được tạo ra, tương ứng với áp suất ly tâm. Dòng chảy trục lớn nhất ở gần mặt tự do và bởi vậy áp suất hướng tâm lớn nhất tại vị trí đó; hiệu ứng này làm cho nước chảy về phía ngoài chỗ uốn trong khi hình thành độ dốc mặt nước theo hướng đó. Gần đáy, ma sát làm chậm dòng chảy trục và gradient áp suất hướng tâm hoặc rất nhỏ hoặc không tồn tại. Tại vị trí chính giữa độ sâu lòng dẫn, một sự cân bằng thiết lập giữa áp lực hướng tâm và áp lực về phía trong bởi độ dốc mặt nước. Gần đáy, áp suất xuất hiện do độ dốc mặt nước vượt trội gradient áp suất hướng tâm và nước làm giảm gradient về phía trong chỗ uốn. Như vậy, kết quả biến đổi áp suất theo độ sâu là thúc đẩy một hoàn lưu thẳng đứng hướng về phía ngoài chỗ uốn tại mặt nước và vào bên trong chỗ uốn ở gần đáy. Chuyển động này trong mặt phẳng vuông góc với dòng chảy trung bình gọi là 'hoàn lưu thứ cấp'.
Chuyển động về phía trước của dòng chảy trung bình kết hợp với hoàn lưu hướng ngang này làm cho đường đi của các hạt, mà đồng nhất với những đường dòng trong dòng chảy ổn định, có dạng hình trôn ốc. Vì hoàn lưu thẳng đứng dẫn đến một vận tốc hướng ra bên ngoài của chỗ uốn ở phần trung tâm lòng dẫn, dòng chảy chuyển động nhanh nhất xuất hiện giữa trung tâm và tường phía ngoài. Thực tế chung là dòng chảy nhanh nhất xuất hiện ở bên ngoài chỗ uốn và dẫn đến quá trình xói mòn những chất rắn bên ngoài và bồi tụ bên trong chỗ uốn, đó là một đặc tính của những sông uốn khúc.
Trong các cửa sông hẹp, xáo trộn mạnh, hoàn lưu thẳng đứng thường quan trắc được tại những chỗ uốn. Các hướng ngược nhau của dòng chảy hướng ngang trên mặt và đáy làm cho sự trượt hướng đứng của thành phần vận tốc hướng ngang mạnh lên. Như đã thảo luận trong mục 1.3, sự trượt như vậy trợ giúp đáng kể quá trình phát tán và những
phương pháp để định lượng những hiệu ứng trượt lên phát tán và pha loãng được thảo luận trong Chương 5.
Hình 2.17Hoàn lưu thứ cấp tại chỗ uốn trong lòng dẫn hoặc sông