Методика определения коэффициентов гидравлического сопротивления проницаемых волногасящих гидротехнических сооружений

• Автор: Леонова, Анна Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Сочи
• Количество страниц: 134 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ

ВВЕДЕНИЕ.

АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Области применения проницаемых волногасящих

сооружений.

1.1.1 Проницаемая наброска

1.1.2 Сквозная тонкая стена.

1.2 Существующие методики расчета проницаемых

сооружении
1.2.1 Нормативная методика расчета проницаемых набросных
сооружений.
1.2.2 Нормативная методика расчета проницаемых тонких
1.3 Линейная теория расчета проницаемых
сооружений.
1.3.1 Линейная теория для проницаемой наброски
1.3.2 Линейная теория для тонкой сквозной стены.
1.4 Нелинейнодисперсионная модель взаимодействия
волн с проницаемыми сооружениями.
Выводы по главе 1 и постановка задач
исследования
ГЛАВА 2.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОЛН С ПРОНИЦАЕМЫМИ ВОЛНОГАСЯЩИМИ СООРУЖЕНИЯМИ В
ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ МОРЯ
Общие положения
Методика гидравлического моделирования.
Модели сооружений и масштабы моделирования.
Определение коэффициентов гидравлического
сопротивления проницаемых сооружений в
поступательном потоке
Определение коэффициентов гидравлического
сопротивления проницаемых набросок.
Определение коэффициентов гидравлического
сопротивления сквозных тонких стен.
Взаимодействие волн с проницаемыми сооружениями
Взаимодействие волн с проницаемыми набросными
сооружениями.
Взаимодействие волн с тонкими проницаемыми
сооружениями.
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Определение коэффициентов гидравлических
сопротивлений проницаемых сооружений в
поступательном потоке
Определение коэффициентов гидравлических сопротивлений
набросных сооружений поступательном потоке.
Определение коэффициентов гидравлических сопротивлений сквозных стен поступательном потоке
Сопоставление экспериментальных и расчетных данных для поступательного потока.
3.2.1 Проницаемые набросные сооружения.
3.2.2 Тонкие сквозные стены
3.3 Определение коэффициентов гидравлических сопротивлений проницаемых сооружений в волновом потоке
3.3.1 Определение коэффициентов гидравлическихсопротивлений набросных сооружений в волновом потоке.
3.3.2 Определение коэффициентов гидравлических сопротивлений
сквозных стен в волновом потоке
3.4 Сопоставление экспериментальных и расчетных данных
для волнового потока.
3.4.1. Набросные сооружения
3.4.2. Сквозные стены
3.5 Результаты численных экспериментов
3.5.1 Сквозные стены.
3.5.2 Проницаемые наброски.
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ РАЗРАБОТАННЫХ РАСЧЕТНЫХ
МЕТОДИК И ПРОГРАММ.
4.1 Исходные данные для расчетов.
4.2. Результаты расчетов
4.3 Примеры расчетов.
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


При этом под управлением береговыми процессами понимается не только стабилизация берегов, но и улучшение их рекреационных качеств. В связи с этим при проектировании гидротехнических берегозащитных сооружений необходимо учитывать комплекс задач по воздействию волн и течений на сооружение, влияние проектируемых объектов на смежные участки берега, режим движения наносов, подводный береговой склон, вдольбереговые циркуляционные течения и водообмен. Кроме того, в последние годы актуальной является проблема загрязнения прибрежной акватории промышленными и коммунальными сточными водами, химическими удобрениями и нефтепродуктами, поэтому к проектируемым сооружениям предъявляются повышенные требования охраны окружающей среды. В последние годы в практике проектирования и строительства морских гидротехнических сооружений все большее распространение получают проницаемые волногасящие сооружения. Их применение уменьшает штормовое воздействие волн на берег, следует отметить и тот факт, что проницаемые сооружения обеспечивают водообмен в прибойной зоне. Как показали исследования, такие конструкции в сочетании с прислоненным пляжем, даже при дефиците наносов, позволяют защитить коренной берег и создать рекреационную зону. Разработке методов расчета взаимодействия волн с проницаемыми сооружениями посвящено довольно значительное количество как экспериментальных, так и теоретических исследований. Однако до последнего времени оценка гидро- и литодинамических процессов в зоне влияния проницаемых сооружений производится в основном методом гидравлического моделирования. Это связано с тем, что в нормативных документах пока еще нет утвержденных методик расчета проницаемых сооружений, за исключением Свода правил []. Однако и в нем, предлагается методика расчета только для вертикальных сквозных стен. В последние годы наибольшее распространение получили расчеты взаимодействия волн с проницаемыми сооружениями по линейным и нелинейно-дисперсионным моделям длинных волн. В расчетах параметры проницаемых сооружений, (например, такие как коэффициент гидравлического сопротивления проницаемого сооружения, коэффициент присоединенной массы и т. В связи с этим, разработка расчетных методов определения коэффициентов гидравлического сопротивления для различных видов проницаемых гидротехнических сооружений, при взаимодействии их с волнами, представляется актуальной, и являлась предметом данного диссертационного исследования. Предмет исследования - взаимодействие волн с проницаемыми волногасящими гидротехническими сооружениями в прибрежной зоне моря. Целью работы является разработка методов расчета коэффициентов гидравлического сопротивления в волновом потоке для различных видов проницаемых волногасящих гидротехнических сооружений. Разработана программа для расчета взаимодействия волн с проницаемыми сооружениями. Решена актуальная задача определения коэффициентов гидравлического сопротивления различных волногасящих проницаемых сооружений для расчетов параметров волн по линейной и нелинейной теориям при проектировании портовых оградительных и причальных сооружений, берегозащитных сооружений и искусственных островных комплексов. Практическая значимость состоит в том, что результаты работы использовались в расчетах при проектировании причалов в порту Новороссийск, оградительного сооружения порта-укрытия Каспийского трубопроводного консорциума, берегозащитных сооружений на Черноморском побережье Краснодарского края, Каспийском побережье Дагестана, Калининградском побережье Балтики. Выполнялись также расчеты для оградительного сооружения островного комплекса «Остров Югра» на Черноморском побережье Кавказа. Результаты работы могут использоваться проектными и научными организациями при математическом моделировании портовых и берегозащитных сооружений для оптимизации их конструктивных параметров. На защиту выносятся инженерные методы определения коэффициентов гидравлического сопротивления различных видов проницаемых сооружений при взаимодействии их с волнением и программные средства, реализующие математические модели с использованием этих коэффициентов.