图示一盛水圆桶底中心有一小孔口，孔口出流时桶内水体的运动可以由兰金涡近似，其流速分布如图所示：中心部分（r≤r₀）为有旋流动u（r）=wr，外部（r＞r₀）为有势流动u（r）＝u₀r₀/r，其中u₀＝u（r＝r₀）。设孔口尺寸很小，r₀也很小，圆桶壁面上的流速u_R＝u（r＝R）≈0，流动是恒定的。
（1）求速度环量Г的径向分布；
（2）求水面的形状。