Оценка основных параметров волнового воздействия на пологие откосы берегов крупных водных объектов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

При проектировании берегозащитных мероприятий особое внимание обращается на создание и расширение естественного пляжного откоса на побережье водного объекта. Для назначения геометрических размеров относительно устойчивых пляжных откосов необходимо оценить взаимосвязь волнения с учетом режима уровней, характерного для данного участка берега. Цель работы - изучение особенностей трансформации профиля волны на мелководье и проведение сопоставительного анализа теории и эксперимента. Исследования выполнялись в волновом лотке, где волны воспроизводились качающимся щитом. Рассмотрены особенности трансформации профиля волн на уменьшающихся глубинах мелководья крупного водного объекта. Дана оценка изменения кинематических характеристик волны, набегающей в мелководной зоне на неукрепленный пляжный склон, имеющий заложение 10, 20 и 30. Приводятся и анализируются результаты экспериментальных исследований, выявивших влияние крутизны волны на кинематические характеристики и особенности трансформации волны на мелководье. Выполнен сопоставительный анализ теоретических решений и данных экспериментов с оценкой области их применимости. В целом профиль волны и горизонтальная составляющая орбитальной скорости при прохождении гребня волны удовлетворительно согласуются с расчетами по теории Стокса при относительных глубинах более 0,07. Установлено, что для условий мелководья на относительную высоту гребня волны воздействующей на пляжный откос приурезовой зоны берега крупного водного объекта наиболее заметное влияние оказывает заложение откоса, с увеличением которого от 10 до 30 величина крутизны волны может возрасти в 1,2 раза.

Об авторах

Ольга Николаевна Черных

Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева

Автор, ответственный за переписку.
Email: chon36@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2905-446X
SPIN-код: 7757-7969

кандидат технических наук, доцент кафедры гидротехнических сооружений

Российская Федерация, 127550, Москва, Большая Академическая, д. 44

Алена Владимировна Бурлаченко

Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет

Email: chtara@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2617-9515
SPIN-код: 3155-2490

кандидат технических наук, доцент кафедры гидравлики

Российская Федерация, 125319, Москва, Ленинградский пр-кт, д. 64

Список литературы

  1. Kurbanov S.O., Rumyantsev I.S. Fundamentals of designing natural and technical systems of biopositive design for channel regulation, protection and restoration of coastal zones. Problems of Development of Melioration and Water Management and Ways to Solve Them: Materials of the International Scientific-Practical Conference (part 3, p. 121–135). Moscow: MGUP Publ.; 2011. (In Russ.)
  2. Levkevich V.E. Fastening of banks and upstream slopes of retaining structures of hydropower facilities in Belarus. Minsk: BNTU Publ., 2019. (In Russ.)
  3. Koreneva V.V., Kozyr I.E., Shterenlikht D.V. Hydraulic and constructive substantiation of bank protection and bank protection measures at water bodies. Moscow: MGUP Publ.; 2002. (In Russ.)
  4. Pravdivets Yu.P., Smirnova T.G., Smirnov G.N. Shore protection structures. Moscow: ASV Publ.; 2002. (In Russ.)
  5. Smirnova T.G., Kantarzhi I.G. Calculation and design of artificial free sandy beaches. Moscow: MGSU Publ.; 2000. (In Russ.)
  6. Chernykh O.N., Burlachenko A.V. Ways to solve the problems of the Imeretinskaya Bay. Bulletin of the Educational and Methodological Association for Education in the Field of Environmental Management and Water Use. 2021;(23):33–39. (In Russ.)
  7. Altunin D.I., Altunin V.I. Reformation of slopes of floodplain dams // Hydraulics of culverts: Abstracts of the V Republican Conference on Scientific and Technical Problems of Road Culvert Hydraulics. Saratov; 1985. (In Russ.)
  8. Weinel R.L. A presentation of cnoidal wave theory for practical application. Journal of Fluid Mechanics. 1960;7(2);273–286. http://doi.org/10.1017/s0022112060001481
  9. Chernykh O.N., Komelkov L.V. Hydrodynamic loads and stability of the lower-pool apron of hydraulic structures. Hydrotechnical Construction. 1983;17(8):410–416.
  10. Suetina T.A., Chernykh O.N., Burlachenko A.V. Hydraulic calculation features of helically corrugated steel culverts. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018;456:012129. http://doi.org/10.1088/1757-899X/456/1/012129
  11. Lyakhter V.M., Mileteev A.N. Calculation of run-up of long gravitational waves on a slope. Oceanology. 1974;14(I):37–43. (In Russ.)
  12. Altunin D.I. Kinematic characteristics of waves on gentle coastal slopes. Culvert Structures in the Conditions of the Far North: Collection of Scientific Papers. Yakutsk: YSU Publ.; 1986. (In Russ.)
  13. Altunin D.I., Sidorov N.N. Distribution of wave velocities at critical depth in the coastal protection zone. Proceedings of VODGEO. Engineering Protection of Territories. Moscow; 1982. p. 100–105. (In Russ.)
  14. Iwagaki Y., Sakai T., Tsukioka K., Sawai N. Relationship between vertical distribution of water particle velocity and type of breakers on beaches. Coastal Engineering in Japan. 1974;17:51–58. https://doi.org/10.1080/05785634.1974.11924182
  15. Francis J.R.D. Experiments on the motion of solitary grains along the bed of a water-stream. Proceedings of the Royal Society of London. 1973;332(1591):443–471. https://doi.org/10.1098/rspa.1973.0037
  16. Volkova E. Experimental researches of creation beaches on the artificial territories. MEDCOAST 2009: The Ninth International Conference on the Mediterranean Coastal Environment. Sochi; 2009. p. 1121–1127.
  17. Ranieri G. The surf zone distortion of beach profiles in small-scale coastal models. Journal of Hydraulic Research. 2007;45(2):261–269. https://doi.org/10.1080/00221686.2007.9521761

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».