Оценка основных параметров волнового воздействия на пологие откосы берегов крупных водных объектов
- Авторы: Черных О.Н.1, Бурлаченко А.В.2
-
Учреждения:
- Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева
- Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет
- Выпуск: Том 19, № 1 (2023)
- Страницы: 110-116
- Раздел: Гидротехнические сооружения
- URL: https://journals.rcsi.science/1815-5235/article/view/325859
- DOI: https://doi.org/10.22363/1815-5235-2023-19-1-110-116
- EDN: https://elibrary.ru/HKIUSI
- ID: 325859
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.
Ключевые слова
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. 44Алена 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. 64Список литературы
- 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.)
- Levkevich V.E. Fastening of banks and upstream slopes of retaining structures of hydropower facilities in Belarus. Minsk: BNTU Publ., 2019. (In Russ.)
- 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.)
- Pravdivets Yu.P., Smirnova T.G., Smirnov G.N. Shore protection structures. Moscow: ASV Publ.; 2002. (In Russ.)
- Smirnova T.G., Kantarzhi I.G. Calculation and design of artificial free sandy beaches. Moscow: MGSU Publ.; 2000. (In Russ.)
- 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.)
- 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.)
- 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
- 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.
- 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
- 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.)
- 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.)
- 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.)
- 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
- 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
- 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.
- 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
