автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Разработка и обоснование проницаемого вдольберегового берегозащитного сооружения

На правах рукописи

ИВАСЮК Александр Юрьевич

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПРОНИЦАЕМОГО ВДОЛЬБЕРЕГОВОГО БЕРЕГОЗАЩИТНОГО СООРУЖЕНИЯ

Специальность 05.23.07 - Гидротехническое строительство

- 1 ОКТ 2009

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2009

003478751

Работа выполнена в филиале ОАО «Научно-исследовательский институт транспортного строительства» «Научно-исследовательский центр «Морские берега»

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

доктор технических наук Шохин Виктор Миронович

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор физико-математических наук, профессор Климович Виталий Иванович, ОАО«ВНИИГим. Б.Е. Веденеева» (г. Санкт-Петербург)

кандидат технических наук, доцент, доцент Беляев Николай Дмитриевич, ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» (г. Санкт - Петербург)

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ООО «Проекгно-изыскательский и научно-исследовательский институт морского транспорта «НовоморНИИпроекг» (г. Новороссийск)

Защита состоится « 23) » октября 2009 г. в 10 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 512.001.01 в ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» (195220, Санкт-Петербург, ул. Гжатская, 21)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева»

Автореферат разослан « » сентября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Т.В. Иванова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При осуществлении берегоукрепительных мероприятий в зависимости от волновых и природных условий широко применяемыми берегозащитными сооружениями, являются: из тех, что располагаются на границе вода-берег: подпорно-волноотбойные стены, защитные дамбы, каменно-набросные бермы; из тех, которые располагаются в прибрежной зоне: непроницаемые волноломы (обычно возводятся совместно с траверсами), бетонные прерывистые волноломы или прерывистые волноломы из крупного камня, как правило, с уклоном морского откоса не менее чем 1:5. Наиболее распространенными продольными сооружениями из устраиваемых в прибрежной зоне моря в нашей стране были непроницаемые бетонные волноломы.

Анализ литературы показал, что применяемые в настоящее время строительные конструкции, как правило, трудоемки, не всегда экономичны и требуют больших затрат времени на их изготовление и монтаж, поэтому разработка новых эффективных конструкций волногасящих сооружений и методов берегозащиты, является приоритетной задачей в практике морского гидротехнического строительства.

Высокая стоимость и недостаточная эффективность традиционных гидротехнических сооружений существенным образом сдерживает курортное строительство и развитие рекреационного сектора и туризма в нашей стране.

Поэтому задачи разработки новых более эффективных и технологичных берегозащитных сооружений и методов защиты побережий являются актуальными.

Целью диссертационной работы была разработка и обоснование прерывистого проницаемого вдольберегового берегозащитного сооружения, представляющего собой наброску крупных камней или фигурных бетонных блоков в жесткий каркас.

Достижение данной цели потребовало решение таких задач, как: разработка инженерного метода защиты побережья с помощью продольных проницаемых сооружений (искусственных рифов);

исследования влияния проницаемых искусственных рифов на формирование галечного пляжа при различных волновых условиях, мощности вдольберегового потока наносов;

определение планового местоположения и конструктивных параметров искусственных рифов, обеспечивающих защиту побережья от волновых размывов с необходимой для гашения энергии волн шириной галечного пляжа, на основании результатов физического и математического моделирования;

разработка рекомендаций по защите побережья с помощью прерывистых проницаемых сооружений;

сравнительный анализ эффективности берегозащиты традиционными методами и с помощью продольных проницаемых сооружений.

Методы исследований: экспериментальные, теоретические, натурные исследования.

Научная новизна работы:

предложена конструкция прерывистого проницаемого волнолома (искусственного рифа), представляющего собой наброску крупного камня или бетонных блоков в жесткий каркас; показано, что предложенная конструкция достаточно эффективно обеспечивает защиту побережья от размывов и способствует поддержанию необходимой ширины пляжной зоны для гашения волновой энергии;

проведены экспериментальные исследования по изучению волногася-щей эффективности и устойчивости предлагаемой конструкции проницаемого вдольбирегового берегозащитного сооружения, на основе которых получена оценка его влияния на литодинамические процессы в береговой зоне моря при различных волновых параметрах и интенсивности потока наносов;

определены конструктивные особенности и параметры планового расположения сооружений для эффективной защиты побережья и исключения низовых размывов на соседних участках;

на основе математической модели Шахина В.М. проведены численные расчеты по определению влияния продольных берегозащитных сооружений на транспорт наносов и устойчивость берега; показано хорошее соответствие численных и экспериментальных данных.

Фактический материал. Для анализа использованы данные: натурных наблюдений на участке, расположенном на берегу Черного моря в Лазаревском районе города Сочи (проведены при личном участии автора), экспериментальных исследований в волновом бассейне и результатов расчетов.

Практическая значимость работы:

1. Разработан инженерный метод защиты побережья с помощью продольного проницаемого сооружения, представляющего собой наброску крупного камня или блоков в жесткий каркас;

2. Обоснованы конструктивные характеристики искусственного рифа, обеспечивающего защиту побережья от волновых размывов и способного удержать галечный пляж с необходимой для гашения энергии волн шириной;

3. Получена оценка влияния проницаемых сооружений на литодинамические процессы в береговой зоне моря при различных волновых параметрах и интенсивности потока наносов;

4. Разработаны рекомендации по защите побережья с помощью проницаемых сооружений;

5. Материалоемкость и стоимость проницаемых волноломов в несколько раз меньше сооружений аналогов, при этом искусственные рифы относительно просты при изготовлении и не возникает значительных сложностей при их монтаже и эксплуатации, строительство таких сооружений положительно скажется на экологическом состоянии морской воды за счет обеспечения нормального водообмена в защищаемых акваториях,

6. Разработанный метод может быть использован в гидротехническом строительстве, что позволит повысить качество и темпы защиты морских берегов.

7. Результаты диссертационных исследований внедрены в проектах:

Берегозащита волноотбойной степы на участке берега от км 1906 + пк

5 + 50 до км 1909 (устье р. Куапсе) по титулу "Первоочередные мероприятия по обеспечению безопасности движения на участке Туапсе-Адлер СКЖД".

Проведение берегоукрепительных мероприятий для зашиты от штормовых размывов земляного полотна железной дороги в рамках реконструкции существующего тоннеля №1 на 1896 км участка Туапсе-Адлер СевероКавказской железной дороги.

Личный вклад автора состоит в проведении натурных наблюдений на участке, расположенном на берегу Черного моря, разработке предложений по использованию искусственных рифов для защиты побережья от волновых размывов и удержания галечного пляжа, в проведении экспериментальных и теоретических исследований и анализе их результатов.

Апробация работы. Содержание и результаты исследований докладывались на заседаниях секции «Лнто-гидродинамики, системы берегозащи-ты» Ученого совета ОАО ЦНИИС; III международной научно-практической конференции «Строительство в прибрежных курортных регионах» (г. Сочи, 2006); XXII Международной береговой конференции «Проблемы управления и устойчивого развития прибрежной зоны моря» (г. Геленджик, 2007); Международной конференции «Динамика прибрежной зоны бесприливных морей» (г. Калининград, 2008); Международной научной конференции «Геосистемы: факторы развития, рациональное использование, методы управления» (г. Туапсе, 2008).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано

6 научных работ, в том числе 1 работа из перечня ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 122 страницах, включая 71 рисунок и список литературы из 110 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность диссертационной работы, ставятся цели и задачи исследования, формулируются основные проблемы исследования.

В первой главе дан обзор современного состояния вопроса защиты берегов от разрушения ветровыми волнами. Изложены основные достижения и тенденции в разработке и проектировании морских волногасящих гидротехнических сооружений на основании работ Н.Н.Загрядской, Д.Д.Лаппо, С.С.Стрекалова, В.К.Завьялова. Г.Н.Смирнова, Т.Г.Смирновой, К.Н. Макарова, P.M. Тлявлина и др.

Представлены принципы проектирования берегозащитных сооружений. Детально проанализированы активный и пассивный методы берегозащиты. Представлен обзор пассивных берегозащитных сооружений, которые получили наибольшее распространение: подпорно-волноотбойные стены, откосные сооружения и крепления откосов, береговые дамбы и бермы: приводятся их конструктивные особенности. Большое внимание уделено анализу берего-укрепления активным способом. Приводится описание "работы" и конструктивных особенностей наносоудерживаюших сооружений: бун гравитационного типа, из наброски каменных массивов и бетонных блоков, шпунтовых стенок, бун ячеистой конструкции, свайной конструкции, бун свайно-стеночной конструкции и др. Приводится краткий обзор исследований волноломов гравитационного типа, свайного типа, из фасонных бетонных блоков, каменно-набросных волноломов и др. (А.М.Жданов, В.М.Мальцев, И.Г.Кантаржи).

Отмечаются недостатки указанных методов берегозащиты: находясь в приурезовой зоне, они подвержены значительным волновым воздействиям и «бомбардировке» наносами. Поэтому нередко во время сильных штормов деформируются и разрушаются. Берегозащитные сооружения, находящиеся в аварийном состоянии, зачастую не защищают берег, а способствуют его более интенсивному размыву. Внешний ввд таких берегозащитных сооружений приводит к потере привлекательности морского побережья.

Закрепление берега с помощью поперечных наносоудерживающих сооружений, наряду с положительными моментами имеет в свою очередь и недостатки, главным из которых является коренное изменение литодинами-ческих процессов как на территории, защищаемой бунами, так и на нижележащих по потоку наносов участках, что зачастую приводит к размыву берегов. В настоящее время при проектировании берегоукрепительных мероприятий фактически отказались от использования непроницаемых волноломов. Причиной, повлекшей отказ от строительства рассматриваемых конструкций, является низкая эффективность сооружений.

Анализ отечественных исследований, посвященных берегоукрепительным сооружениям показал, что в настоящее время в нашей стране эффективно не используется метод защиты побережья с помощью продольных проницаемых волноломов, основанный на создании волновой тени за сооружениями и накопления за ними пляжеобразующего материала не прерывая естественный поток наносов.

Изучением взаимодействия волн с каменно-набросными сооружениями в жестком каркасе занимались А.Е.Радионов и Р.М.Тлявлин. Проанализировав результаты работ предыдущих исследователей, формулируются задачи диссертационной работы:

разработка инженерного метода защиты побережья с помощью продольных проницаемых сооружений;

исследование влияния продольных берегозащитных сооружений на литодинамические процессы в береговой зоне моря при насыщенном и обедненном потоках наносов;

изучение волновых процессов за проницаемыми сооружениями; на основании результатов физического и математического моделирования определение местоположения и конструктивных параметров искусственных рифов, обеспечивающих защиту побережья от волновых размывов с необходимой для гашения энергии волн шириной галечного пляжа.

разработка рекомендаций по защите побережья с помощью проницаемых сооружений;

сравнительный анализ эффективности берегозащиты традиционными методами и с помощью продольных проницаемых сооружений.

Во второй главе представлена методика моделирования, система измерения параметров волн; дается описание физической модели и результатов проведенных лабораторных экспериментов: влияния традиционных берегозащитных сооружений и прерывистых проницаемых волноломов на литодинамические процессы в прибрежной зоне. Подробно описаны 15 лабораторных экспериментов.

Методика моделирования. Согласно теории подобия, изучать на гидравлической модели процесс волнового воздействия на сооружения следует при обеспечении геометрического подобия модели натурному объекту, подобия волнового режима, подобия поверхностных и объемных сил, т.е. необходимо обеспечить равенство всех определяющих критериев. В общем случае выполнить все эти условия практически невозможно. В частности, если на модели используется та же жидкость, что и в натурных условиях, то нельзя одновременно обеспечить подобие по числам Фруда (Бг) и Рейнольд-са (11с). Однако для целого ряда задач, имеющих важное практическое значение, не требуется подобие по обоим параметрам.

Так, при чисто волновом движении или воздействии необрушающихся волн на гидротехнические сооружения, когда влияние вязкости мало, динамическое подобие модельных и натурных процессов определяется равенством чисел Фруда. При исследовании волн на поверхности несжимаемой жидкости критерий Фруда может быть записан в виде:

где И - высота волн; g - ускорение свободного падения; Т- период волн.

Ограничения по параметрам волн обусловлены необходимостью исключения заметного влияния молекулярной вязкости и капиллярных эффектов.

Другой класс задач о движении жидкости со свободной поверхностью включает случаи, когда трение в жидкости существенно, но влиянием молекулярной вязкости можно пренебречь. Примерами такого рода являются течения с сильно развитой турбулентностью при больших числах Рейнольдса.

К их. числу можно отнести задачи о взаимодействии волн с крупнозернистыми наносами, обтекаемыми преградами или проницаемыми сооружениями. Вопрос о моделировании сил сопротивления или сил гидродинамического воздействия в этих случаях сводится к вопросу моделирования крупности наносов, формы и массы конструктивных элементов сооружений Конечно, при этом следует иметь в виду, что существует нижний предел размеров модели, который определяется из условий: течение на модели должно быть турбулентным и автомодельным по числу Рейнольдса.

Измерительная система. Измерения параметров волн проводились с использованием емкостных волнографов типа ДУЕ-1. Обработка результатов выполнялась с помощью измерительной системы, состоящей из персональной ЭВМ, соединенной с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) по каналу ШВ, платы фильтров, пассивной кабельной системы, измерительных датчиков, преобразователей и программ для обработки данных. Относительная погрешность измерений высоты волн не превышала ±5%, периода ±1%. Измерения рельефа и ширины пляжей проводились с помощью нивелира и рулетки.

Физическая модель. Исследования проводились в волновом бассейне Научно-исследовательского центра "Морские берега" на модели подводного склона характерного для Кавказского побережья Черного моря. Бассейн в плане представляет собой прямоугольник шириной 13 м и длиной 19 м, с высотой стенок 1 м; оснащен щитовым волнопродуктором с электромеханическим приводом, позволяющим генерировать регулярные волны высотой до 20 см и периодом Г в диапазоне 0,7 - Зс.

План модели, построенной в масштабе а = 1:45, показан на рис. 1.

Средний уклон подводного склона в приурезовой зоне составлял / = 0,076, в зоне глубин с/ = 6,7 - 18,9 см г = 0,018, далее до дна бассейна г = 0,1.

Опыты проводились при двух волновых режимах:

1) при воздействии сильного волнения (примерно соответствующему шторму возможному 1 раз в 25 лет):

высота волн по линии последнего обрушения к = 7,8 см (3,5 м);

период волн Т = 1,45 с (9,7 с);

2) при воздействии рядового волнения (возможного 1 раз в год):

высота волн по линии последнего обрушения И - 5,6 см (2,5 м);

период волн 1,0 с (6,7 с).

Здесь и далее в скобках приведены величины, соответствующие натурным.

Глубина наполнения бассейна водой во всех опытах была одной и той же ¿/=35 см.

Продолжительность воздействия волн на рассматриваемое побережье при проведении экспериментов определялось в зависимости от конкретных задач, стоявших в каждом рассматриваемом опыте.

В M

Рис. 1. План модели

Ловушка наносов

Таким образом, на модели воспроизводились как самые неблагоприятные условия: воздействие на пляжный комплекс расчетного шторма редкой повторяемости волноопасного направления, так и рядовые условия: воздействие на побережье шторма, возможного один раз в год.

Результаты моделирования. Для сравнительной оценки эффективности традиционных методов берегозащиты с новым методом было проведено 3 серии экспериментов.

В первой серии экспериментов (опыты №1 - №4) исследовались лито-динамические процессы, протекающие на рассматриваемом участке подводного берегового склона в условиях дефицита наносов без пляжеудерживаю-щих сооружений.

Во второй серии экспериментов (опыты №5 - №7) изучалась эффективность традиционных бетонных и каменнонабросных бун полного профиля.

В третьей серии экспериментов (опыты №8 - №15) выполнены исследования эффективности новых берегозащитных сооружений - проницаемых прерывистых рифов.

Определение нагрузок на проницаемый искусственный риф выполнено по результатам физического моделирования, кроме того, использовался метод расчета нагрузок на проницаемые волногасящие гидротехнические сооружения в жестком каркасе, представленный в работе Р.М.Тлявлина.

Наибольшая нагрузка при взаимодействии с волнением оказывается на заднюю стенку сооружения при накате волн, при этом суммарная нагрузка на заднюю стенку проницаемого волнолома не превышает 30-35 % от суммарной нагрузки на все сооружение.

Сравнение полученных значений максимальной сдвигающей нагрузки и опрокидывающего момента для волн шторма редкой повторяемости с предельно допустимыми, показали, что коэффициент запаса устойчивости проницаемого искусственного рифа на сдвиг и опрокидывание равен 3-4, т.е. сооружение весьма устойчиво.

Анализ результатов экспериментальных исследований. В таблице 1 приведены опытные данные о средней ширине надводного галечного пляжа, сформированного при различных условиях. В этой таблице 0„ - расход наносов, подаваемый в верховой створ в процессе опыта.

Таблица 1

Средняя ширина пляжа

V» опыта Условия опыта Средняя ширина пляжа

й, см Т, с 2„,дм3/ч сооружения

1 2 3 4 5 6

1 7,8 1,45 12 нет 7,8 см (3,51 м)

2 7,8 1,45 24 -//- 15,9 см (7,16 м)

3 5,6 1 12 -II- 15,3 см (6,9 м)

4 5,6 1 24 -II- 27,8 см (12,5 м)

5 7,8 1,45 0 Каменно-набросные буны 48 см (21,6 м)

6 5,6 1 0 -//- 53 см (23,9 м)

7 7,8 1,45 0 Бетонные буны 49 см (22,05 м)

8 5,6 1 24 Подводные проницаемые рифы с заполнением крупным камнем 42 см (18,9 м)

9 7,8 1,45 24 -//- 37 см (16,7 м)

11 5,6 1 24 Проницаемые рифы с заполнением гексаоитами 36,4 см (16,4 м)

12 5,6 1. 12 -II- 33,3 см (15 м)

13 7,8 1,45 12 -II- 23 см (10,35 м)

15 5,6 1 12 Проницаемые рифы с надводной частью с заполнением крупным камнем 62 см (27,9 м)

Можно отметить, что пляжеудерживающая способность традиционных поперечных берегозащитных сооружений достаточно высока. Однако, как было отмечено, недостатки их весьма существенны.

Из полученных данных следует, что проницаемые рифы являются достаточно эффективными пляжеудерживающими сооружениями. При рядовых штормах, даже в условиях дефицита вдольберегового потока наносов, они формируют широкий волногасящий пляж, исключающий волновое воздействие на волноотбойную стенку. Этот пляж достаточно устойчив и при штормах редкой повторяемости. Кроме того, он быстро восстанавливается при уменьшении интенсивности волнения.

Берегозащитная эффективность проницаемых рифов зависит от гидравлических характеристик "заполнителя". Так, подводные рифы, заполненные крупным камнем со средней массой 5 т, формируют такой же пляж (рис. 2), как и рифы с надводной частью, заполненные гексабитами массой по 7 т, (опыты № 8 и № 11).

Ширина пляжа сформированная "каменными" рифами с надводной частью превосходит ширину пляжа, сформированного рифами заполненного гексабитами, на 70% (опыты № 11 и № 15). Это можно объяснить тем, что гидравлическое сопротивление (а значит и волногашение) "каменного" рифа выше, чем рифа заполненного гексабитами. Коэффициент гидравлического сопротивления наброски из камня массой 5 т шириной 7 м будет равен, примерно С ~ 30, а наброски из семитонных гексабитов той же ширины - С ~ 14.

Рис. 2. Формирование мысов за подводными искусственными рифами

Выше представлены результаты экспериментов при длине проницаемых рифов / = 89 см (40 м) и расстоянии между ними также равным 89 см (40 м). Ширина рифов равнялась Ь = 15,6 см (7 м). Установлены были рифы на глубине ^ ~ 10 см (4.5 м).

За характерный плановый размер принята длина волн при

периоде Т = 1 с длина будет равна примерно 1 м, а при периоде Т= 1,45 с, Хо = 1,44 м. За характерный вертикальный размер можно принять высоту волн по линии последнего обрушения, Асг.

Таким образом, в опытах безразмерные параметры изменялись в диапазоне:

длина проницаемых рифов = о 6 - 0 9-

А, ' ' "

ширина рифов А = о,11 - 0,16;

расстояние между рифами А- = 0,60,9;

глубина в месте установки рифов ^- = 013^-018:

Кг ' '

коэффициент гидравлического сопротивления рифов £ = 14-К30

относительная мощность вдольберегового потока наносов

— = 0,14-5-0,63 Ош

Получено, что при этих параметрах в зоне влияния проницаемых рифов формируется достаточно широкая полоса надводного пляжа, причем пляж по ширине вдоль берега изменяется не очень существенна. Очевидно, что при увеличении расстояния между рифами неоднородность ширины пляжа увеличится. На рис. 3 приведены опытные данные при длине подводных рифов и расстоянии между ними равным 178 см (80 м).

Необходимо отметить также, что пропускную способность рифов можно регулировать не только параметрами наброски, но и длиной рифа. На рис. 4 представлен результат опыта при рядовом волнении, в котором длина рифа, заполненного крупным камнем с надводной частью равна 178 см. Можно видеть, что первый же риф фактически блокировал вдольбереговой поток наносов. Подобная конструкция может использоваться при закреплении пляжей вместо поперечных наносоудерживающих сооружений в условиях отсутствия вдольберегового потока наносов.

В третьей главе представлены результаты теоретических исследований.

Задача о математическом моделировании динамики галечного пляжа решалась в 2 этапа. На первом этапе рассматривалась волновая задача (Ша-хин В,М., Шахина Т.В. - 2000 г), а затем, с учетом найденных параметров волн, решалась задача о динамике галечного пляжа.

Уравнения сохранения массы и количества движения, описывающие трансформацию волн в мелководной акватории с произвольным рельефом дна с учетом нелинейных и дисперсионных эффектов, в безразмерных переменных, имеют вид: 10

Рис. 3. Вид пляжа при длине рифов и расстоянии между ними равным 178 см

Рис. 4. Вид модели в конце эксперимента

Э/ Эх 3у Эх У с/0 с! + г\

с1п

3 ят0

— + •

д3У

г( Э Зи

! -

[Э ¡дх2 дгдхд у

2

дс/ д2и д^ди д2У дс/ д2Л дУ дс/ д2Г

2-—тт:— + -—;—:— + — _ . +--+ -

V

Эх Э/Эх Эх Э/ Э/Эх ду ЭхЭ^ Э/ Эх Э/Эу

дУ дУ т/дУ Эт| Э? Эх Эу о у

8_т , , -'оУ»' , , а„ а +т)

+ 1</ 2

Ээ2гу

3^0' _ Э2^ Э{/

э3с/ э 3У

д/дхду Э/Э у

„ Э2К Э^ Э2</ дУ дс/ д2и + 2--+—---+ •

Эх Э¡ду дхду Э/ д/ду ду ду2 д/ ду д(дх

|Ц ± (п + с/р* ±(П + 4)У=0 61 ох ду

(2)

(3)

(4)

где / время; х,у - плановые координаты; IV,(У,У - вектор осредненной по глубине скорости и его компоненты по осям х.у ; с1 - глубина воды; Т] - отклонение свободной поверхности от невозмущенного уровня; с!0 -характерная глубина; Т0 - характерный период волн; ^с^ Г0 - характерная

длина;/,. - коэффициент гидравлического сопротивления.

При достижении критической высоты происходит обрушение волн. В результате обрушения часть объема воды сбрасывается на передний склон

гребней волн, что приводит к увеличению количества движения в створе обрушения.

В математической модели эффект обрушения учитывается путем введения в правые части уравнений (1), (2) соответственно дополнительных членов:

17г k2(4dT^-\w\fu ¡JT k2(JdT^-\w\fy

]jd0 0 {d+i\)\W\ ' К 0 {d+r})\W\

При расчетах принято:

к2 = 0, если < 0,4d, к2 = 0,25 , если т\ > 0,4d.

Коэффициент гидравлического сопротивления fw определялся по зависимости Маннинга.

Для решения системы уравнений (2) - (4) необходимо задать начальные и граничные условия. Если расчетная область имеет вид прямоугольника с непроницаемыми боковыми стенками и береговой границей, то можем записать:

при f = 0: U(x,y) = V(x,y) =0, Т!(х,у)=0;

при х = 0, х=М: U = 0, д¥/дх = 0\ ^

при v=0: {/ = 0, T]=f{t,x);

при y = N: U = 0, V=0.

Здесь М - правая граница расчетной области, N - береговая граница, fit, х) - заданная функция.

Результаты расчетов течений и трансформации волн

Расчеты выполнялись численно методом конечных разностей по двухслойной явно-неявной схеме с итерациями по нелинейности.

При расчетах шаг по времени Дt и шаги по пространственным координатам Ах, Ау задавались из условий обеспечения устойчивости и гидродинамической аппроксимации схемы.

Расчеты трансформации волн в приведенной постановке выполнены в области с размерами 840 м х 850 м. Высота волн во входном створе задана равной ho = 3 м, период Т = 6,7 с. Эти параметры характерны для волн 30% обеспеченности расчетного шторма ежегодной повторяемости. Глубина воды во входном створе равнялась d=10 м - 11 м.

Результаты расчетов волнения в исследуемой акватории на основе нелинейно-дисперсионной модели при существующих условиях представлены на рис. 5, где темные полосы соответствуют гребням, а светлые впадинам.

Можно видеть, что при распространении волн в прибрежной зоне происходит их существенная трансформация. Изменяется длина, высота и форма волн, вследствие изменения глубины, и направление, в результате рефракции.

В расчетной области гидравлическое сопротивление проницаемых искусственных рифов подбиралось таким, чтобы высота волн за ними умень-12

шалась в 2 -4- 2,2 раза, что соответствует наброске из камня или бетонных блоков массой 5 - 6 т.

при существующих условиях 1 84и'

Получено, что высота волн за рифами снижается более, чем в 2 раза, между рифами и берегом формируется достаточно интенсивное вдольберего-вое течение, застойные зоны не образуются, у оконечностей рифов течение направлено в море, что будет способствовать хорошему водообмену в прибрежной зоне.

С целью сравнения результатов расчетов математического моделирования с опытными данными выполнены расчеты для условий физических экспериментов в волновом бассейне. В двухмерной постановке был выполнен расчет трансформации волн при рельефе дна полностью соответствующем рельефу дна физической модели. Расчеты выполнялись с теми же основными волновыми параметрами, которые были использованы при физическом моделировании: высота волн была задана равной И = 5,6 см, период Т =1 с, угол между нормалью к линии берега и лучом волн во входном створе принят равным б =19°.

Результаты расчетов волнения и поля течений, как без сооружений, так и при наличии моделей искусственных рифов показали, что теоретические результаты для условий физического эксперимента качественно согласуются с результатами расчетов.

Прогноз формирования галечного пляжа

После строительства искусственных рифов за ними будет формироваться галечный пляж. Рассмотрена задача о формировании пляжа при расчетном волнении.

850, м

Рис. 5. Плановая картина волн

о

Изучение динамики контура берега выполнено на базе уравнения баланса наносов:

^ = (6)

Э/ Н(х) дх

где Ь - положение линии уреза относительно относительно волноотбойной стенки; Я - суммарная высота надводной и подводной части пляжа; (3 -вдольбереговой расход наносов.

Функция определялась по зависимости:

2 = 1-1(Г6£-^ып2е, (7)

Ро V

где О - средняя крупность наносов; к - высота волн по линии последнего обрушения; Т - средний период волн; р - плотность воды; р0 - плотность материала наносов; 0 - угол подхода волн к линии берега.

Параметры волн по линии обрушения были приняты по результатам расчетов трансформации волн в исследуемой акватории. В случае обедненного потока наносов, когда ширина галечного пляжа меньше ширины зоны наката волн (от линии последнего обрушения до линии заплеска) расчетная высота волн в формуле (7) уменьшалась пропорционально уменьшению ширины пляжа. Таким образом, учитывалось уменьшение вдольберегового расхода наносов при недостаточном объеме пляжевого материала на береговом склоне.

Приведены результаты расчетов галечных пляжей для условий лабораторных экспериментов, и для натурных условий. На рис. 6 иллюстрируются галечные пляжи под защитой проницаемых рифов.

При расчетах было принято, что поток наносов, поступающих с верхового участка берега, примерно, в 3 раза меньше емкости, т.е. задавался обедненный поток наносов. В этом случае формируется достаточно узкий галечный пляж - в пересчете на натурные условия шириной 6 - 7 м.

Рис.6. Формирование галечного пляжа под защитой проницаемых рифов в расчетной ■,, области

После возведения проницаемых рифов вдольбереговой поток галечных наносов будет «тормозиться», что приведет к увеличению ширины пляжа на защищаемом участке в 3 - 3,2 раза.

По результатам теоретических исследований можно сделать вывод, что формирование пляжа после строительства проницаемых рифов в естественных условиях произойдет в течение 4-5 лет даже в случае обедненного потока наносов. Чтобы ускорить этот процесс и исключить низовые размывы рекомендуется на защищаемом участке выполнить искусственные отсыпки пляжевого материала.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований получено:

1. В результате анализа существующих конструкций установлено, что в условиях дефицита вдольберегового потока наносов устойчивость волногася-щего галечного пляжа может быть обеспечена как с помощью традиционных поперечных берегозащитных сооружений: камегшо-набросных и бетонных бун, так и с помощью вдольбереговых проницаемых искусственных рифов.

2. Установлено, что проницаемые рифы являются достаточно эффективными пляжеудерживающими сооружениями. При рядовых штормах, даже в условиях значительного дефицита вдольберегового потока наносов, они формируют широкий волногасящий пляж, исключающий волновое воздействие на волноотбойную стенку. Этот пляж достаточно устойчив и при штормах редкой повторяемости. Кроме того, он быстро восстанавливается при уменьшении интенсивности волнения.

3. Установлено, что берегозащитная эффективность проницаемых рифов зависит от гидравлических характеристик "заполнителя". Так, подводные рифы, заполненные крупным камнем со средней массой 5 т, формируют такой же пляж, как и рифы с надводной частью, заполненные гексабитами массой по 7 т. Ширина пляжа, сформированного "каменными" рифами с надводной частью, превосходит ширину пляжа, сформированного рифами заполненного гексабитами, на 70%.

4. Получено, что пропускную способность рифов можно регулировать не только параметрами наброски, но и длиной рифа. Увеличив длину рифа с высокой степенью волногашения можно обеспечить практически полную блокировку движения наносов. Также рифы могут длительное время обеспечивать сохранность пляжа даже при условии отсутствия вдольберегового потока наносов.

5. Глубина вреза локальных бухт зависит от интенсивности потока наносов, размеров рифов и расстояния между ними. Пляж за искусственными рифами будет иметь естественный вид без громоздких поперечных сооружений и, вместе с тем, он будет защищен от штормовых размывов.

6. За искусственными рифами, не будет формироваться застойных зон и водообмен в прибрежной акватории будет достаточно интенсивным даже при незначительном волнении или вдольбереговом течении.

7. Сооружения не будут подвергаться «бомбардировке» галечными наносами, поэтому вероятность их разрушения по сравнению с традиционными многократно уменьшится.

8. Проведены теоретические исследования влияния сооружений на литодинамические процессы в береговой зоне моря. Получено качественное и количественное соответствие расчетных и экспериментальных данных.

9. Показано, что экономическая эффективность проницаемых рифов достаточно высока. В частности при защите одного и того же участка берега для их сооружения требуется в 3 раза меньше крупного камня, чем при строительстве каменно-набросных бун.

Ш.Результаты данной диссертационной работы внедрены при проектировании берегоукрепительных сооружений в Лазаревском районе города Сочи при защите двух участков Черноморского побережья протяженностью около двух километров.

Основные положения и результаты диссертационной работы наиболее полно отражены в следующих публикациях:

1. Ивасюк А.Ю. Проблемы Сочинского побережья и методы их решения перед грядущей Олимпиадой / Е.С. Волкова, А.Ю. Ивасюк, А.Е. Радионов // Международная научная конференция «Геосистемы: факторы развития, рациональное использование, методы управления. Туапсе: 2008. С. 181-182.

2. Ивасюк А.Ю. Экспериментальные исследования устойчивости искусственных галечных пляжей под защитой искусственных рифов / А.Ю. Ивасюк // Труды ОАО ЦНИИС. Исследование взаимодействий техносферных и природных компонентов транспортных природно-технических систем. Вып. 243. М.: ОАО ЦНИИС, 2008. С. 74-80

3. Ивасюк А.Ю. Защита проблемных участков побережья с помощью проницаемых сооружений / А.Ю. Ивасюк, А.Е. Радионов // Третья международная научно-практическая конференция «Строительство в прибрежных курортных регионах». Сочи: Изд. СГУТиКД, 2006. С. 82-83.

4. Ивасюк А.Ю. Формирование пляжей под влиянием искусственных проницаемых рифов / В.М. Шахин, А.Ю. Ивасюк, А.Е. Радионов // Материалы конференции «Проблемы управления и устойчивого развития прибрежной зоны моря». Геленджик: Изд. ООО «Эдарт принт» в г. Краснодар. 2007. С. 189-191.

5. Ивасюк А.Ю. Защита абразионных берегов с обедненным потоком наносов / В.М. Шахин, А.Ю. Ивасюк // Материалы конференции. Динамика прибрежной зоны бесприливных морей. Калининград: Изд. «Терра Балтика». 2008. С. 121.

6. Ивасюк А.Ю. Моделирование влияния искусственных рифов на береговые процессы / В.М. Шахин, А.Ю. Ивасюк // «Транспортное строительство». №10. М.: Изд. ООО «Центр Трансстройиздат», 2008. С. 24-26.

Типография ООО «Наша Марка» 195220, Санкт-Петербург, Гжатская ул., 21. Объем 1,0 п.л. Тираж 100. Заказ 8.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ И ТЕНДЕНЦИЙ В

ОБЛАСТИ ЗАЩИТЫ БЕРЕГОВ.

1.1. Анализ современного состояния вопроса.

1.2. Задачи исследований.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методика моделирования.

2.2. Измерительная система.

2.3. Физическая модель.

2.4. Результаты моделирования.

2.4.1. Вдольбереговой перенос наносов без сооружений.з ]

2.4.2. Традиционные поперечные берегозащитные сооружения.

2.4.3. Новые берегозащитные сооружения - искусственные рифы.

2.4.4. Определение волновых нагрузок на искусственные рифы.

2.5. Анализ результатов экспериментальных исследований.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ

ГАЛЕЧНОГО ПЛЯЖА.

3.1. Моделирование трансформации волн.

3.1.1. Постановка задачи.

3.1.2. Результаты расчетов волнения и течений в исследуемой акватории.

3.1.3. Результаты расчетов волнения и течений в бассейне.

3.2 Прогноз формирования галечного пляжа.

Освоение побережий морей и океанов имеет долгую историю. За время своего осознанного существования человек разными путями пытался обезопасить себя от разрушительного воздействия волн. В соответствии с научно-техническим прогрессом изменялись и методы защиты берегов. Причем нередко очередным этапом в развитии берегозащиты являлось устранение негативных последствий от предыдущих разработок в рассматриваемой области /8, 40, 58/.

С развитием науки были установлены важнейшие закономерности движения воды в зоне трансформации и разрушения волн /24, 71, 80, 90/, особенности строения, динамики и развития морских берегов /17, 36, 81/. Данный фактор существенным образом повлиял на методы защиты побережий от береговой абразии. Изучив и выявив основные береговые процессы в прибрежной зоне моря, был разработан ряд типовых сооружений, которые положительным образом отразились на динамике укрепления побережий. Тем не менее, проблема защиты морских берегов не потеряла своей остроты и в наши дни /8, 70, 86/.

При осуществлении берегоукрепительных мероприятий в зависимости от волновых и природных условий широко применяемыми берегозащитными сооружениями являлись: из тех, что располагаются на границе вода-берег: подпорно-волноотбойные стены, защитные дамбы, каменно-набросные бермы; из тех, которые располагаются в прибрежной зоне: непроницаемые волноломы (обычно возводятся совместно с траверсами), бетонные прерывистые волноломы, или прерывистые волноломы из крупного камня, как правило, с уклоном морского откоса не менее чем 1:5 /43, 78, 82, 84, 87/.

Наиболее распространенными продольными сооружениями из устраиваемых в прибрежной зоне моря были непроницаемые бетонные волноломы. Основным назначением этих сооружений являлось гашение энергии волн на походе к берегу с целью снижения волнового воздействия на побережье и сооружения на нем расположенные /23, 73, 76,/. Как показала практика эксплуатации подобных волноломов, эти сооружения не столько защищали берег, сколько способствовали его размыву, поскольку при воздействии штормов за непроницаемыми волноломами наблюдался значительный волновой нагон, вследствие чего существенно возрастали придонные скорости за сооружениями, приводившие к размыву берегов. На Черноморском побережье Кавказа огромное количество примеров отрицательного влияния непроницаемых волноломов на динамику берега, положительных - практически нет /18, 49/. За прерывистыми непроницаемыми волноломами волновой нагон существенно ниже, однако эффективность защиты этими конструкциями невелика. Поэтому эти волноломы, как правило, используются в комплексе с поперечными берегозащитными сооружениями /48, 104/. Каменно-набросные волноломы имеют значительное преимущество в эффективности перед вышеописанными сооружениями, однако в отечественной практике широкого применения не получили /74, 79, 104/. Основной причиной непопулярности каменно - набросных сооружений является большая материалоемкость. Вдобавок к этому, как показывают натурные наблюдения, со временем морской откос каменно-набросных волноломов существенно уполаживается примерно до значений уклона 1:5 — 1:8 в зависимости от волновых условий и крупности камня, что ведет либо к снижению эффективности сооружения или к необходимости восстановления волнолома до проектных отметок /97, 99, 109/. Перечисленные выше недостатки продольных гидротехнических сооружений в настоящее время побудили проектировщиков практически отказаться от использования продольных волноломов в современном гидротехническом строительстве.

При осуществлении берегозащитных мероприятий сейчас, как правило, применяют искусственные пляжи совместно с поперечными наносоудерживающими сооружениями, такими как бетонные, каменног набросные буны и шпоры /5, 26, 50/. Эти конструкции в целом оказывают положительное воздействие, в случае правильного применения, на защищаемый конкретный небольшой участок, однако, перехватывая пляжеобразующий материал, движущийся во вдольбереговом потоке, они зачастую способствуют размыву нижележащей по потоку наносов территории /7, 12, 46/.

Целью настоящей работы является исследование, с помощью методов физического и математического моделирования влияния продольных проницаемых сооружений на литодинамические процессы в прибережной зоне моря.

Основное внимание в данной работе уделялось:

- исследованию литодинамических процессов в прибрежной зоне при защите побережья с помощью традиционных и альтернативных сооружений;

- изучению волновых процессов за проницаемыми сооружениями;

- разработке альтернативных инженерных методов защиты побережья, в сравнении с существующими.

8. Результаты работы внедрены при разработке проектов:

- Берегозащита волноотбойной стены на участке берега от км 1906 + пк 5 + 50 до км 1909 (устье р. Куапсе) по титулу "Первоочередные мероприятия по обеспечению безопасности движения на участке Туапсе-Адлер СКЖД".

- Берегоукрепительные мероприятия для защиты от штормовых размывов земляного полотна железной дороги в рамках реконструкции существующего тоннеля №1 на 1896 км участка Туапсе-Адлер Северо-Кавказской железной дороги.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований влияния искусственных рифов, на динамику галечных пляжей для защиты берегов от штормовых размывов.

Основными задачами исследований были:

- сравнительная оценка эффективности берегозащиты рассматриваемого участка берега, осуществляемой с помощью искусственных рифов и традиционных наносоудерживающих сооружений;

- экспериментальное исследование влияния проницаемых искусственных рифов на формирование галечного пляжа при различных волновых условиях, мощности вдольберегового потока наносов и конструктивных параметрах сооружений; на основании результатов физического и математического моделирования определение оптимального местоположения и конструктивных параметров искусственных рифов, обеспечивающих защиту побережья от волновых размывов с необходимой для гашения энергии волн шириной галечного пляжа.

На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований получено:

1. В условиях дефицита вдольберегового потока наносов устойчивость волногасящего галечного пляжа может быть обеспечена как с помощью традиционных поперечных берегозащитных сооружений: каменно-набросных и бетонных бун, так и с помощью вдольбереговых проницаемых искусственных рифов. При этом ширина пляжа, формируемого бунами, существенно неоднородна вдоль берега. Кроме того, буны имеют ряд других недостатков. Они "работают" в зоне интенсивного обрушения волн, поэтому подвергаются значительным волновым воздействиям и бомбардировке галечными наносами. Поэтому они нередко деформируются и разрушаются. В результате они теряют функциональные свойства, это также крайне неблагоприятно сказывается на эстетическом восприятии побережья.

2. Проницаемые рифы являются достаточно эффективными пляжеудерживающими сооружениями. При рядовых штормах, даже в условиях значительного дефицита вдольберегового потока наносов, они формируют широкий волногасящий пляж, исключающий волновое воздействие на волноотбойную стенку. Этот пляж достаточно устойчив и при штормах редкой повторяемости. Кроме того, он быстро восстанавливается при уменьшении интенсивности волнения.

3. Берегозащитная эффективность проницаемых рифов зависит от гидравлических характеристик "заполнителя". Так, подводные рифы, заполненные крупным камнем со средней массой 5 т, формируют такой же пляж, как и рифы с надводной частью, заполненные гексабитами массой по 7 т. Ширина пляжа сформированная "каменными" рифами с надводной частью превосходит ширину пляжа, сформированного рифами заполненного гексабитами, на 70%.

4. Пропускную способность рифов можно регулировать не только параметрами наброски, но и длиной рифа. В частности, увеличив длину рифа с высокой степенью волногашения можно обеспечить практически полную блокировку движения наносов. Также рифы могут длительное время обеспечивать сохранность пляжа даже при условии отсутствия вдольберегового потока наносов.

5. Пляж за искусственными рифами будет иметь бухтообразную форму, естественный вид без громоздких поперечных сооружений и, вместе с тем, он будет защищен от штормовых размывов. Глубина вреза локальных бухт зависит от интенсивности потока наносов, размеров рифов и расстояния между ними.

6. За такими проницаемыми сооружениями, какими являются искусственные рифы, не будет формироваться застойных зон и водообмен в прибрежной акватории будет достаточно интенсивным даже при незначительном волнении или вдольбереговым течении. Существенно снизится истираемость наносов. Сооружения не будет подвергаться «бомбардировке» галечными наносами, поэтому вероятность их разрушения по сравнению с традиционными многократно уменьшится. В порах каменно-набросных сооружений найдут убежище рыбы, моллюски, рачки и многие другие морские обитатели, что позитивно скажется на биопродуктивности и процессах самоочищения прибрежных вод.

7. Экономическая эффективность проницаемых рифов также высока. В частности при защите одного и того же участка берега для их сооружения требуется в 3 раза меньше крупного камня, чем при строительстве каменно-набросных бун, разработанные сооружения существенно дешевле традиционных (искусственные рифы в 2-КЗ раза дешевле каменно-набросных и в 5-НЗ раз дешевле бетонных бун.

1. Аверин В.З., Сидорчук В.Н., Сокольников Ю.Н. Лабораторные исследования зоны формирования вдольбереговых волновых потоков наносов. // Динамика волновых и циркуляционных потоков. Киев: Изд. «Наукова думка», 1966, с. 60-66.

2. Айбулатов Н.А., Орлова Г.А. Исследование перемещения прибрежных наносов с помощью люминофоров. // Теоретические вопросы динамики морских берегов. М.: Изд. «Наука», 1964, с. 67-79.

3. Артюхин Ю.В. Антропогенный фактор в развитии береговой зоны моря. Ростов-на-Дону: «Издательство Ростовского университета», 1989.-144с.

4. Баском В. Волны и пляжи. Л.: Изд. Гидрометеоиздат, 1966, 280 с.

5. Вечорек В.И. Переформирование волнами линии берега у поперечного наносоудерживающего сооружения. Гидротехническое строительство, 1981, № 1.

6. Гамаженко B.C. Исследования на моделях явлений размыва и способов укрепления морских берегов с галечными наносами. // Сборник научных трудов. Защита морских берегов. М.: ЦНИИС, 1978. - С. 78-103.

7. Гамаженко B.C. Опыт применения берегоукрепительных сооружений. -М.: Изд. Машстройиздат, 1950, 158 с.

8. Грущенко Н.А., Максимчук В.Л., Сокольников Ю.Н. Устройство для лабораторного исследования влияния вдольбереговых волновых потоков на гидротехнические сооружения. Авт. Свид. № 322454, Бюл. изобр. № 36, 1971, 4 с.

9. Дачев В.Ж., Леонтьев И.О. Поперечный байпассинг морских наносов: количественное обоснование и применение метода // Материалы конференции

10. Проблемы управления и устойчивого развития прибрежной зоны моря». -Геленджик: Изд. ООО «Эдарт принт» в г. Краснодар, 2007. — с. 71-73.

11. Дейли Дж., Харлеман Д. Механика жидкости. Пер. с англ. М., «Энергия», 1971. 480 с.

12. Жданов, A.M. Определение мощности потока береговых наносов непосредственными наблюдениями. // Изв. АН СССР, геофиз., 1951, 2, с. 81-90.

13. Загрядская Н.Н. Расчет нагрузки от волн на гидротехнические сооружения вертикального профиля. — Л.: Изд. «ВНИИГ», 1975. 93 с.

14. Загрядская Н.Н. Экспериментальные данные волнового давления на вертикальную стенку мелководных волн при малых относительных глубинах. // «Известия ВНИИГ», т. 87. Ленинград, 1968. - с. 252-265.

15. Зенкович В.П. Основы учения о развитии морских берегов. М.: Изд. АН СССР, 1962.-710 с.

16. Зенкович В.П. Потоки наносов вдоль советских берегов Черного моря* // Труды «Союзморниипроекта» М., 1956, с. 36-44.

17. Иваненко Э.В. Расчетные характеристики волнения при моделировании морских берегозащитных сооружений. // Сборник научных трудов. Защита морских берегов. М.: ЦНИИС, 1978. - С. 104-110.

18. Инструкция по расчету и проектированию свободных искусственных галечных пляжей. Сочи: Изд. ЦНИИС, 1984.

19. Кнапс Р.Я. Оградительные сооружения типа молов и движение наносов на песчаных побережьях. // Изв. АН ЛатвССР, 1952, 6(59), с. 87-130.

20. Кнапс Р.Я. Эффект и применяемость волноломов как оградительных сооружений на песчаных побережьях. // Изв. АН ЛатвССР, 1950, 7(36), с. 145-163.

21. Кожевников М.ГТ. Гидравлика ветровых волн. М,: Изд. «Энергия», 1972, 263 с.

22. Кононкова Г.Е., Показеев К.В. Динамика морских волн. М., Изд-во МГУ, 1985.298 с.

23. Косьян Р.Д. Транспорт наносов в береговой зоне моря // Материалы международной конференции «Динамика прибрежной зоны бесприливных морей». Балтийск: Изд. «Терра Балтика» в г. Калинин-град, 2008. — с. 64-73.

24. Крылов Ю.М. Линейная теория взаимодействия нерегулярных трехмерных волн с жесткой вертикальной стенкой. // Труды Союзморнии-проекта, №27, 1969, с. 95-111.

25. Крылов Ю.М. Спектральные методы исследования и расчета ветровых волн. Л.: Гидрометеоиздат, 1966, 255 с.

26. Крылов Ю.М., Стрекалов С.С., Цыплухин В.Ф. Ветровые волны и их воздействие на сооружения. Л.: Изд. «Гидрометеоиздат», 1976. - 256 с.

27. Кузнецов В.П., Мальцев В.П., Шульгин Я.С. Результаты моделирования подводного волнолома распластанного профиля дляпринудительной трансформации волн. // Сборник научных трудов. Защита морских берегов. М.: ЦНИИС, 1978. - с. 68-77.

28. Лайтхилл Дж. Волны в жидкостях. Пер. с англ. М., «Мир», 1981. 598с.

29. Лаппо Д.Д., Мищенко С.М. Некоторые принципиальные уточнения теории взаимодействия нерегулярных трехмерных волн с жесткой вертикальной стенкой. // Труды координационных совещаний по гидротехнике. Вып. 84, 1973, с. 43-49.

30. Леонова А.Н. Экспериментальное определение коэффициентов гидравлических сопротивлений различных видов проницаемых набросок. // Труды ЦНИИС. Вып. 208.-М.: ЦНИИС, 2002, с. 197-203.

31. Леонтьев И.О. Прибрежная морфодинамика и прогноз развития берега // Материалы международной конференции «Динамика прибрежной зоны бесприливных морей». Балтийск: Изд. «Терра Балтика» в г. Калининград, 2008. -с. 96-103.

32. Леонтьев O.K. Дно океана. — М.: Изд. «Мысль», 1968, 233 с.

33. Леонтьев O.K., Лонгинов В.В. Геодинамика, литодинамика, морфодинамика и динамическая геоморфология. М.: «Геоморфология», 1972, 299 с.

34. Лымарев В.И. Современные проблемы комплексного природопользования // Изв. Русского Географического общества. — М., 1995, с. 127-131.

35. Мальцев В.П. Новые конструкции волногасящих биопозитивных сооружений из сквозных блоков. // Сборник научных трудов. Защита морских берегов. М.: ЦНИИС, 1995. - с. 68-80.

36. Марчук А.Г., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. Численное моделирование волн цунами//Новосибирск: Наука, 1983. 175 с.

37. Морозов Л.А. Развитие отечественных представлений о динамике морских берегов и инженерных методов их защиты. // Сборник научных трудов. Защита морских берегов. М.: ЦНИИС, 1995. - с. 21-37.

38. Петров В.А., Рыбка В.Г., Ярославцев Н.А. Натурные исследования на морских побережьях. // Сборник научных трудов. Защита морских берегов. М.: ЦНИИС, 1995.-с. 110-117.

39. Петров В.А., Шахин В.М. Гидравлическое моделирование динамики галечных пляжей. // Сборник научных трудов. Вопросы совер-шенствования методов берегозащиты. -М.: ЦНИИС, 1990. с. 49-58.

40. Петров В. А., Ярославцев Н.А. Исследование вдольберегового транспорта галечных наносов. Водные ресурсы, 1985, № 2.

41. Пешков В.М. Береговая зона моря. Краснодар: Изд. «Лаконт», 2003. -350 с.

42. Пешков В.М. Галечные пляжи неприливных морей. Краснодар: Изд. «ЭдАрт-принт», 2005. - 444 с.

43. Пешков В.М. Морские берега. Краснодар: Изд. «Кубанский учебник», 2000, - 144 с.

44. Поверка и калибровка измерительной системы МКВС. Рабочая инструкция РИЗ2, М., ОАО ЦНИИС, 2001 г.

45. Рагузов Г.М., Моисеев М.М. Моделирование бухтового берега. // Сборник научных трудов. Вопросы совершенствования методов берегозащиты. — М.: ЦНИИС, 1990. с. 49-58.

46. Радионов А.Е., Ивасюк А.Ю. Защита проблемных участков побережья с помощью проницаемых сооружений. // Третья международная научно-практическая конференция «Строительство в прибрежных курортных регионах» Сочи: Изд. СГУТиКД, 2006. - С. 82-83.

47. Рекомендации по расчету искусственных свободных песчаных пляжей. -М.: Изд. ЦНИИС, 1982.

48. Сафьянов Г.А., Меншиков B.JL, Пешков В.М. Подводные каньоны -их динамика и взаимодействие с береговой зоной океана Краснодар: Изд. «Эдарт-принт», 2007, 392 с.

49. Свидетельство на полезную модель № 18717 «Волногасящее сооружение», з. №2001101336, приоритет от 15.01.2001 Шахин В.М., Акиншин В.Ф., Костырев В.Н., Петров В.А., Ярославцев Н.А.

50. Смирнов Г.Н., Горюнов Б.Ф., Курлович Е.В., Левачев С.Н., Сидорова

51. А.Г. Порты и портовые сооружения. — М.: «Стройиздат», 1979. 607 с.

52. Смирнов Т.Г., Правдивец Ю.П., Смирнов Г-Н. Берегозащитные сооружения. М.: Изд. Ассоциации строительных вузов, 2002. — 302 с.

53. СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). — М.: Изд. Госстрой

54. Сокольников Ю.Н. Инженерная морфодинамика берегов и ее приложения. Киев: Изд «Наукова думка», 1976. - 227с.

55. Сокольников Ю.Н., Цайтц Е.С., Хомицкий В.В. Защита берегов водохранилищ банкетами из горной массы. — Киев: Изд. «Наукова думка», 1974, 102 с.

56. СП 32-103-97. Проектирование морских берегозащитных сооружений. -М.: Изд. Корпорация «Трансстрой», 1998. -221с.1

57. Сретенский JI.H. Теория волновых движений жидкости//Изд. 2-е М.:Наука, 1977. 816 с.

58. Тлявлин P.M. Проницаемые волногасящие гидротехнические сооружения в жестком каркасе.— Автореф. кандидата техн. наук. Сочи, 2006—25 с.

59. Шахин В.М. Эволюция прибрежной зоны моря в окрестности стока наносов. Изв. ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева, т. 226, 1992.

60. Шахин В.М. Взаимодействие волн с гидротехническими сооружениями в прибрежной зоне моря. — Дисс. доктора техн. наук. Сочи, 1994. -186 с.

61. Шахин В.М., Ивасюк А.Ю. Защита абразионных берегов с обедненным потоком наносов. // Материалы конференции. Динамика прибрежной зоны бесприливных морей. Калининград: Изд. «Терра Балтика», 2008 — С. 121

62. Шахин В.М., Ивасюк А.Ю. Моделирование влияния искусственных рифов на береговые процессы. // «Транспортное Строительство» №10, М.: Изд. ООО «Центр Транс-стройиздат», 2008. С. 24-26

63. Шахин В.М., Шахина Т.В. Моделирование трансформации волн и течений в прибрежной зоне моря. Океанология, 2000, т. 40, № 5, с. 653-657.

64. Шулейкин В.В. Физика моря. М.: «Наука», 1968, 1083 с.

65. Яковенко В.Г. Строительство берегоукрепительных сооружений. — М.: Транспорт, 1986.-245 с.

66. Яковенко В.Г. Строительство молов и волноломов. — М.: Транспорт, 1983.- 191 с.

67. Allsop N.W., Neal A.M. Rubble mound breakwaters. The dock and harbour authority. Vol. LX, No 713, April 1980, pp. 408-410.

68. Balas C.E., Ergin A. A sensitivity study for the second order reliability-based design model of rubble mound breakwaters. Coastal engineering journal. March 2000, №1, Vol. 42, pp. 57-86.

69. Barber P.C., Davies CD. Offshore breakwaters Leasowe Bay. Proc. Instn. Civ. Engrs. Part 1, 1985, 77, Feb., pp. 85-109.

70. Blondeaux P. Failure of damping effect of permeable breakwaters due to a resonance phenomenon. Proc.XX Congress International Association for Hydraulic Research, Moscow, 1983, v.7, pp.256-266.

71. Brebner A., Ofuya A. Floating breakwaters. 91 coastal engineering conference, London, September 1968, pp. 33-36.

72. Brindley J. Rubble mound breakwaters state of the art. The dock and harbour authority. 1977, vol.57, No. 678, pp. 7-11.

73. Bruun P. Rock 'n' roll in mound structures. Journal of Coastal Research. Vol. 3, No 3, 1987, pp. 369-375.

74. Bruun P., Gunbak A.R. Hydraulic and friction parameters affecting the stability of rubble mounds. Permanent international Association of navigation congress. Bulletin, 1976, vol.50, pp. 33-34.iL

75. Bulson P.S. The theory and design of bubble breakwaters. 9 coastal engineering conference, London, September 1968, pp. 29-32.

76. Burcharth H.F. Full-scale dynamic testing of dolose to destruction. Coastal engineering. No 4, 1981, pp. 229-251.

77. Foster D.N. Coastal protection devices a review. Proc. 18th Coast. Eng. Conf., Cape Town, 1982, Vol. Ill, pp. 1857-1872.

78. Goda Y. Performance-based design of caisson breakwaters with new approach to extreme wave statistics. Coastal engineering journal. December 2001, №4, Vol. 43, pp. 289-316.

79. Golshani A., Mizutani N., Hur D-S. Shimizu H. Three-dimensional analysis of nonlinear interaction between water waves and vertical permeable breakwater. Coastal engineering journal. March 2003, №1, Vol. 45, pp. 1-28.

80. Harris A.J., Webber N.B. A floating breakwater. 9th coastal engineering conference, London, September 1968, pp. 24-28.

81. Floule I.W., King G.I. The equilibrium of beaches. The journal of the institution of municipal engineers. March 1957, vol.83, №9, pp. 285-295.

82. Hwang C.-H. Wave transmission by overtopping due to random waves. Ocean engineering. Vol. 15,No3, 1988, pp. 261-270.

83. Jarlan G. Perforated vertical wall breakwater. The dock and harbour authority. April 1961, pp. 393-398.

84. Kamel M. Shock presser on coastal structures. Waterways, harbors and coastal engineering division. Proc. ASCE, 1970, №3, pp. 24-60.

85. Komar P.D., Lizarraga-Arciniega J.R., Terich T.A. Oregon coast shoreline changes due to jetties. Waterways, harbors and coastal engineering division. Proc. ASCE, 1976, vol.102, No wwl, pp. 13-30.

86. HO.Kondo H. Reflection and transmission of shallow water waves at the pervious coastal structures on solid step. Proc. XX Congress International Association for Hydraulic Research, Moscow, 1983, v.7, pp.236-239.

87. Langdon K.J., Flower B.L. Inspection and maintenance of breakwaters. Institution of civil engineers, maintenance of maritime structures, London, 1978, pp. 105-120.

88. Longuet Higgins M.S., Steawart R.W. Radiation stress in water waves: a physical discussion with application//Deepsea Res., 1964, v.l 1, №4. P.529-562

89. Merrifield E. Dolos a new breakwater and coastal protection block. The dock and harbour authority. April 1970, vol.2, №594, pp. 490-493.

90. Orschot J., Wevers A. Sea-bed configuration in relation to breakwaters stability. 13th coastal engineering conference, Vancouver, 1972, vol.3, pp. 1543-1558.

91. Plodowski T. Breakwaters built with concrete piles. Civil engineering -ASCE. April 1972, pp. 80-82

92. Price W.A. Static stability of rubble mound breakwaters. The dock and harbour authority. Vol. LX, No 702, May 1979, pp. 2-7.

93. Raichlen F. The effect of waves on rubble-mound structures. Annual review of fluid mechanics. 1975, vol.7, pp. 327-355

94. Ramkema S. A model law for wave impacts on coastal structures. 16th international conference on coastal engineering, Hamburg, 1978, Vol.3, pp. 2308-2327

95. Silvester R. Some facts and fancies about beach erosion. Proc. 16th Coast. Eng. Conf, Hamburg, 1978, Vol. II, pp. 1888-1902.

96. Silvester R. Wave reflection at sea walls and breakwaters. Proc. Instn. Civ. Engrs., Part II, 1972, 51, pp. 123-131.

97. Sorensen Т., Jensen O.J. Reliability of hydraulic models of rubble-mound breakwaters as proven by prototype measurements. The dock and harbour authority. Vol. LXV, No 767, March 1985, pp. 155-157.

98. Spataru A., Constantin R. Cherurl cu perefl perforatl si camere amortizoare. Hidrotehnica. Vol. 34,No3, 1989, pp. 82-90.

99. Thompson D. Riprap protection for breakwaters and jetties. Proc. Instn. Civ. Engrs., Part I, 1977, 62, May, pp. 325-326.

100. Uda Т., Kanda Y. Beach erosion of Futtsu-Misaki Cuspate Spit separating Tokyo bay and Uraga channel. Coastal engineering journal. March 1998, №1, Vol. 40.

101. Warren R., Larsen J., Madsen P. Application of short wave numerical models to harbour design and future development of the model. Numerical and hydraulic modeling of ports and harbours. No 9, 1985, pp. 303-308.

102. Yu Y-X., Liu S-X., Zhu C-H. Stability of armour units on rubble mound breakwater under multidirectional waves. Coastal engineering journal. June 2002, №1, Vol. 44, pp. 179-201.

103. Zwamborn. J. A., M. van Niekerk. Survey of dolos structures. CSIR research report 385. Stellenbosch, South Africa, March 1981. 26 p.