Приложение 17 (рекомендуемое). Расчет характеристик ветрового течения в зоне прибрежного мелководья

Приложение 17
Рекомендуемое

Расчет характеристик ветрового течения в зоне прибрежного мелководья

1. Ветровые течения в зоне прибрежного мелководья (рис. 43), ограниченной со стороны берега линией разбивания штормовых волн, а со стороны водоема - линией с глубинами, примерно равными половине длины штормовых волн (), характеризуются преобладанием вдольберегового переноса воды с некоторым снижением скорости по мере приближения к линии берега, наличием движения вод к берегу в поверхностных слоях и оттока вод - в придонных слоях.

2. Приближенное значение поверхностной скорости ветрового течения в зоне прибрежного мелководья, как и на открытых пространствах водоема, следует определять по ветровому коэффициенту , принимая его значение в соответствии с требованиями п. 5 рекомендуемого приложения 16, равным 1,70.

3. Для определения уточненного значения поверхностной скорости ветрового течения на внешней границе зоны прибрежного мелководья при наличии сведений о длинах ветровых волн и коэффициентах шероховатости дна следует пользоваться формулой (92) для однонаправленного ветрового течения.

4. Распределение скоростей ветрового течения в поверхностном слое между береговой и внешней границами зоны прибрежного мелководья при ветрах различных направлений относительно нормали к линии берега следует устанавливать путем умножения поверхностной скорости , вычисленной для открытой акватории водоема по формуле (92), на соответствующие коэффициенты , взятые из табл. 33 для различных относительных расстояний вертикалей от берега.

5. Среднюю на вертикали скорость (м/с) ветрового течения в зоне прибрежного мелководья шириной порядка 0,3-1,0 км и более необходимо определять по формулам

(99)

или

. (100)

Скорость ветра следует рассчитывать в соответствии с требованиями обязательного приложения 13, на основании сведений о повторяемости ветров в репрезентативном пункте наблюдений, среднюю длину ветровых волн - соответственно требованиям обязательного приложения 14, а значения размерных коэффициентов и принимать равными и соответственно.

Таблица 33

Значение относительной скорости течения в поверхностном слое

Угол между направлением ветра и нормалью к линии берега, °	l/L_м
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
20-70	0,52	0,68	0,76	0,81	0,85	0,89	0,93	0,97	0,98	1,00
70-110	0,69	0,87	0,96	0,99	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
140-180	0,46	0,57	0,63	0,68	0,74	0,79	0,84	0,89	0,94	1,00

6. В случае отсутствия длительных наблюдений за ветром среднюю скорость течения на вертикалях зоны прибрежного мелководья следует вычислять по формулам (99) или (100) с использованием значений средней скорости ветра, вычисленных по короткому ряду наблюдений или взятых из Справочника по климату СССР, а для определения значений скоростей течения заданной обеспеченности в режиме - пользоваться функциями распределения, приведенными в табл. 32.

7. Наиболее надежные режимные характеристики ветровых течений для отдельных вертикалей зоны прибрежного мелководья следует определять в необходимых случаях путем статистической обработки данных регулярных наблюдений, охватывающих различные условия гидрометеорологического режима водоема. Общая продолжительность ряда наблюдений при этом должна составлять около 10 месяцев при интервале между измерениями, равном 6 ч, или около 3 месяцев при интервале между измерениями, равном 2 ч.

8. Распределение ветровых течений по направлениям на внешней границе зоны прибрежного мелководья большой ширины (0,5-1,0 км и более) при отсутствии наблюдений следует принимать равным распределению течений на открытой акватории водоема, т.е. в соответствии с указаниями п. 12 рекомендуемого приложения 16.

9. Повторяемость направлений течения в пределах прибрежной зоны в случае отсутствия наблюдений допускается принимать изменяющейся пропорционально относительному расстоянию от береговой границы до расчетных вертикалей - уменьшающейся от фактических значений на внешней границе зоны () до нуля на береговой границе зоны () для течений, направленных под острым углом и по нормали (с водоема и с суши) к линии берега; увеличивающейся повторяемости течений вдольберегового направления за счет полученного процента снижения повторяемостей течений, действующих под острым углом и по нормали к линии берега. Результаты расчета повторяемости направлений течений для одного из створов представлены в табл. 34 и показаны на рис. 44.

Таблица 34

Повторяемость ветров (в процентах от общей продолжительности безледоставного периода) и повторяемость течений различных направлений

l/L_м	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Повторяемость ветров
0	4,06	4,04	5,10	6,46	5,33	7,43	7,15	4,18
Повторяемость течений
1,0	5,33	7,43	7,15	4,18	4,06	4,04	5,10	6,46
0,75	4,00	5,58	5,36	8,42	3,04	3,03	3,82	10,50
0,50	2,66	3,72	3,58	12,65	2,03	2,02	2,55	14,54
0,25	1,33	1,86	1,78	16,90	1,02	1,01	1,27	18,58
0,0	0	0	0	21,13	0	0	0	22,62

Примечания. 1. Нормаль к линии берега имеет направление СВ - ЮЗ.

2. Суммарная повторяемость течений всех направлений принята равной повторяемости ветров скоростью более 3 м/с и составляет 43,75%.