Приложение Д. Параметры волн на акватории бухты для оценочных расчетов

Приложение Д

Параметры волн на акватории бухты для оценочных расчетов

Параметры волн на огражденной акватории с переменной глубиной и сложным контуром береговой линии определяются по специальным программам, алгоритмы которых основаны на линейных и нелинейных моделях мелкой воды. Описание особенностей наката цунами на сложный берег и воздействия на сооружения требуют использования программ расчета трехмерной гидродинамики со свободной поверхностью.

При длине подходящей волны , значительно превышающей протяженность акватории l , имеет место наполнение акватории подходящими волнами. Для оценочных расчетов возвышение поверхности воды , м, на огражденной акватории допускается определять по формуле

, (Д.1)

где - высота исходной волны перед выходом на акваторию, м;

- коэффициент отражения, определяемый по графикам на рисунке Д.1 в зависимости от относительной высоты волны и заложения откоса ;

d - глубина воды в рассматриваемой точке, м;

- угол между горизонтальной плоскостью и откосом, град.

При длине волны имеет место дифракция волн на акватории. Для оценочных расчетов высоту волны h на акватории допускается определять, заменив реальные очертания акватории схематическими применительно к рисунку Д.2, где обозначены размеры акваторий - , B, l, параметры волны - , h, и глубина воды - , d. Индекс "0" относит величину к исходному створу на входе в акваторию.

Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, а:

при , (Д.2)

при d < 2h. (Д.3)

Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, б:

при , (Д.4)

при . (Д.5)

Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, в:

при . (Д.6)

При высота волны определяется по формуле (Д.5), в которой принимается .

Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, г:

, (Д.7)

где X - расстояние между исходной и рассматриваемой точками, м, с глубинами и d соответственно;

В - ширина канала, м.

Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, д;

, . (Д.8)

Для схемы, приведенной на рисунке Д.2, е:

, . (Д.9)

При длине подходящей волны , близкой к размерам акватории, происходит усиление волны в связи с резонансными явлениями. Для оценочных расчетов допускается реальный контур акватории заменять схематическим (рисунок Д.3) и период собственных колебаний воды в акватории , с, определять по следующим формулам:

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, а:

, (Д.10)

где - резонансное волновое число, определяемое по графикам на рисунках Д.4, Д.5 для заданных геометрических параметров акватории В/2s и ;

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, б:

, (Д.11)

где i, j - число узлов колебаний в направлениях продольной и поперечной осей акватории соответственно; расчетными являются сочетания i = 1, j = 2; i = 2, j = 2 и i = 2, j = 1;

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, в:

- при i = 1 и i = 2

, (Д.12)

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, г:

- при i = 1 и i = 2

, (Д.13)

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, д:

- при i = 1 и i = 2

. (Д.14)

Значение коэффициента в формулах (Д.12)-(Д.14) следует принимать по таблице Д.1, используя линейную интерполяцию;

Таблица Д.1 - Значения коэффициента

2s/l	<0,1	0,1	0,4	0,7	1,0
	1,05	1,10	1,17	1,24	1,32

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, е, и первых трех форм колебаний:

- при n = 0

, , ; (Д.15)

- при n = 1

, , , (Д.16)

где - радиус круглой акватории, м;

- для схемы, приведенной на рисунке Д.3, ж:

, (Д.17)

где и - большая и малая полуоси соответственно, м.

Среднюю высоту волновых колебаний , м, на указанных типах акваторий (рисунок Д.3) при уклонах берега необходимо определять по формуле

, (Д.18)