Влияние компоновки и типа оградительных сооружений на резонанс инфрагравитационных волн в портовых акваториях

• Автор: Тлявлина, Галина Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Сочи
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1 1 Натурные наблюдения

2 Прогноз тягуноопасных колебаний

3 Обзор предыдущих исследований

4 Атласы тягуноопасных колебаний.

5 Выбор оптимальной математической модели

6 Выводы.
2 ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИИ ПОРТОВЫХ АКВАТОРИЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИИФРАГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

2.1 Методика моделирования.

2.2 Результаты моделирования.
2.2.1 Вход в гавань полностью открыт
2.2.2 Вход в гавань открыт частично.
2.3 Выводы.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАИЯ ПОВЕРХНОСТЫХ ВОЛН В ОГРАЖДЕННЫХ АКВАТОРИЯХ МЕТОДОМ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.
3.1 Цели и задачи
3.2 Методика моделирования.
3.3 Измерительная система и точность измерений
3.4 Исходные данные для проведения экспериментов
в волновых бассейнах и результаты моделирования.
3.4.1 Первый тип компоновки оградительных сооружений
3.4.2 Второй тип компоновки оградительных сооружений
3.4.3 Третий тип компоновки оградительных сооружений
3.5 Вывод
4 РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ПОРТОВЫХ АКВАТОРИЙ
ОТ ТЯГУНООПАСНЫХ КОЛЕБАНИЙ
4.1 Изменение вол неотражающей способности оградительных молов.
4.1.1 Проницаемые конструкции.
4.1.2 Устройство гасителя с внутренней стороны существующих молов
4.2 Создание аванпортов
5 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЯГУНООПАСНЫХ КОЛЕБАНИЙ
В ПОРТУ ТУАПСЕ.
5.1 Существующие условия
5.2 Изменение компоновки
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников


Проектирование ведется в соответствии с различными нормативными документами 9, , , и др. Чтобы ответить на вопрос о возникновении в портовых акваториях низкочастотных тягуноопасиых колебаний свободной поверхности со значительными амплитудами необходимы исследования резонансных характеристик портовых акваторий. Нормативного метода расчета для определения этих характеристик до настоящего времени не разработано. В настоящей работе объектом исследования являются гидротехнические сооружения портовых акваторий. Цель работы - исследование возникновения в портах явления тя1уна в зависимости от компоновки и типов гидротехнических сооружений в акваториях. Основные результаты работы докладывались на заседаниях секции «Лито-гидродинамики, системы берегозащиты» Ученого совета ОАО ЦНИИС; научно-практических конференциях «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации» (СПИЦ РАН, г. II международной научно-практической конференции «Строительство в прибрежных курортных регионах» (г. Сочи, г. Научно - техническом совещании «Проблемы инженерной защиты берегов Черного и Азовского морей и пути их решения» (г. Ялта, г. XXI Международной береговой конференции «Прибрежная зона моря: морфолитодииамика и геоэкология» (Калининград-Свеглогорск, 7- сентября г. VI конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей» (Институт водных проблем РАН, г. Москва г. По теме диссертации опубликовано научных работ. Практическое применение результатов исследования в процессе проектирования оградительных сооружений портовых акваторий позволит не только предупредить возникновение тягуна во вновь строящихся портах и тем самым избежать аварий, но и более точно предсказать возникновение и интенсивность тягуна в существующих акваториях. Долгое время исследование тягуноопасиых колебаний в портовых акваториях велось в двух направлениях. Некоторые специалисты считали, что движение пришвартованных судов является «динамической проблемой». Их усилия были направлены, главным образом, на исследование явления резонанса между судном и длинноиериодными колебаниями акватории /8/. Резонансный период, по их мнению, зависит в первую очередь от водоизмещения судна и жесткости швартовой системы. Вытекающие из такого подхода рекомендации сводились к способам эффективной швартовки судов. При другом подходе основное внимание уделялось исследованиям собственных колебаний портовых акваторий. Результаты таких исследований привели к предложениям о структурных изменениях портов с целыо уменьшения действия волн, входящих в порт из открытого моря, иначе говоря, к изменению характеристик собственных колебаний акватории порта. Без резонансных волн на акватории порта резонанс колебаний судов был бы чрезвычайно мал //. В настоящее время большинство исследователей признает, что колебания в портовых акваториях вызываются длиннопериодными волнами типа прибойных биений и метеорологических колебаний. При этом метеорологические колебания с большими периодами вызывают собственные колебания больших акваторий /, , , , /. Длиннопериодные волны при входе в порт могут вести себя как обычные ветровые волны /, , , /, т. В случае отсутствия интенсивного гашения создается явление устойчивой длиннопериодной “толчеи” в порту, определяющее неспокойные условия стоянки судов /, , , , 7/. При резонансе акватории порта с длиннопериодными волнами открытого моря происходит усиление сейшсвых колебаний; в узлах сейш образуются значительные знакопеременные горизонтальные течения, вызывающие подвижку судов. Оба процесса не являются взаимоисключающими, а скорее дополняющими друг друга. В результате получается довольно сложная система колебаний свободной поверхности акватории /8/. А. Г. Сидорова в книге // отмечает, что защищенность акватории порта от длинных волн волнозащитными сооружениями зависит от потока энергии волн, прошедших через ворота, и от характеристик акватории. Чем больше площадь акватории и меньше энергии длинных волн пропускают ворота порта, тем менее вероятно появление тягуна.