автореферат диссертации по строительству, 05.23.07, диссертация на тему:Влияние компоновки и типа оградительных сооружений на резонанс инфрагравитационных волн в портовых акваториях

ВЛИЯНИЕ КОМПОНОВКИ И ТИПА ОГРАДИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА РЕЗОНАНС ИНФРАГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН В ПОРТОВЫХ АКВАТОРИЯХ

Специальность 05.23.07. - Гидротехническое строительство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ТЛЯВЛИНА ГАЛИНА ВЯЧЕСЛАВОВНА

ВЛИЯНИЕ КОМПОНОВКИ И ТИПА ОГРАДИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА РЕЗОНАНС ИНФРАГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН В ПОРТОВЫХ АКВАТОРИЯХ

Специальность 05.23.07. -Гидротехническое строительство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

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

Научный руководитель

доктор технических наук, с. н. с. Шахин Виктор Миронович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Кантаржи Игорь Григорьевич

кандидат технических наук, с. н. с.

Мороз Лев Романович

Ведущая организация

Федеральное государственное

унитарное предприятие «Главное управление берегоукрепительных и противооползневых работ»

-¿С

_ часов на заседании

Защита состоится // декабря 2006 г. в диссертационного совета Д 212.138.03 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 107066, Москва, ул. Спартаковская, д. 2/1, аудитория //С*.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

/А

Автореферат разослан _ / 7 ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Г.В. Орехов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В последние годы в нашей стране ведется широкомасштабная работа по реконструкции существующих портов и проектированию и строительству новых. Проектирование ведется в соответствии с различными нормативными документами, но ни в одном из них не содержатся требования о проверке на возникновение тягуна в запроектированной акватории. Между тем, тягун наносит значительный экономический ущерб многим портам (во время этого явления часто наблюдаются обрывы швартовых, повреждения корпусов судов и причалов и т.д.). Чтобы ответить на вопрос о возникновении в портовых акваториях низкочастотных тягуноопасных колебаний свободной поверхности со значительными амплитудами необходимы исследования резонансных характеристик портовых акваторий. Нормативного метода расчета для определения этих характеристик до настоящего времени не разработано. Кроме того, так как тягун считается стихийным явлением, которое нельзя предотвратить, способы снижения амплитуды тягуноопасных колебаний в портах не разрабатываются.

Известно, что причиной возникновения тягуна в порту являются инфрагравитационные волны, возникающие в штормовой зоне моря. Проникая в порт, они создают на его акватории систему стоячих колебаний большого периода, или сейш. Однако, волны, имеющие одинаковые параметры на подходах к портам, усиливаются на акваториях по-разному.

Исследования, направленные на выявление зависимости тягуноопасных колебаний от компоновки и типа оградительных сооружений порта имеют актуальное значение.

Цель работы

Целью работы является исследование возникновения в портах явления тягуна в зависимости от компоновки и типов гидротехнических сооружений в акваториях, а также разработка методов расчета тягуноопасных колебаний и способов защиты акваторий от них.

Методы исследований:

Физическое и математическое моделирование.

Научная новизна работы

Выполнен анализ возникновения тягуна в портовых акваториях различной конфигурации. Получены условия возникновения резонансных колебаний в портах.

Задача о резонансе инфрагравитационных волн в огражденных акваториях решена с использованием нового метода расчета (Шахин В.М., Шахина Т.В., 2001 г.). В этом методе исходная система уравнений получена в результате интегрирования по глубине уравнений Эйлера и неразрывности для волнового движения несжимаемой жидкости со свободной поверхностью с относительно малой амплитудой.

На основе экспериментальных данных разработаны способы защиты от тягуна, которые могут применяться как при проектировании новых, так и для улучшения волновой обстановки в существующих портовых акваториях.

Фактический материал

Для анализа использованы данные натурных наблюдений, проведенных в 1957 -5- 1962 гг. экспедицией Морского гидрофизического института АН СССР, и данные экспериментов на пространственных моделях в волновых бассейнах филиала ОАО ЦНИИС «НИЦ «Морские берега».

Практическая ценность работы

В настоящей работе показано, что тягуноопасные колебания волн в портовых акваториях можно значительно снизить. Это можно сделать как на стадии проектирования портов, так и в процессе эксплуатации. Практическое применение результатов работы в процессе проектирования оградительных сооружений портовых акваторий позволит не только предупредить возникновение тягуна во вновь строящихся портах и тем самым избежать аварий, но и более точно предсказать возникновение и интенсивность тягуна в существующих акваториях.

Таким образом, данные настоящего исследования позволят повысить эксплуатационную надежность оградительных сооружений морских портов и обеспечить необходимые навигационные условия в акваториях.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались на заседаниях секции «Лито-гидродинамики, системы берегозащиты» Ученого совета ОАО ЦНИИС; научно-практических конференциях «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации» (СНИЦ РАН, 2002 г., 2003 г., 2004 г.); И международной научно-практической конференции «Строительство в прибрежных курортных регионах» (г. Сочи, 2003 г.); Научно - техническом совещании «Проблемы инженерной защиты берегов Черного и Азовского морей и пути их решения» (г. Ялта, 2003 г.); XXI Международной береговой конференции «Прибрежная зона моря: морфолитодинамика и геоэкология» (Калининград-Светлогорск, 7-10 сентября 2004 г.); VI конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей» (Институт водных проблем РАН, г. Москва 2004 г.); и др.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, анализа современного состояния вопроса с изучением основных достижений и тенденций (глава 1), описания исследований реакции портовых акваторий при воздействии инфрагравитационных волн методом математического моделирования (глава 2), описания экспериментальных исследований поверхностных волн в портовых акваториях различной конфигурации (глава 3), разработки способов защиты портовых акваторий от тягуна (глава 4), моделирования тягуноопасных колебаний в порту Туапсе (глава 5), заключения и 4

списка цитируемой литературы. Работа изложена на 128 страницах, включая 47 рисунков, 4 таблицы и список литературы из 125 наименований.

Благодарности

Автор благодарит научного руководителя д-ра техн. наук В.М. Шахина за внимание к диссертационной работе и организационное содействие, Е.И. Павлова ведущего инженера лаборатории вибродинамических испытаний (ЦНИИС) за отладку измерительной системы на физической модели, а также Т.В. Шахину н.с. Научно-исследовательского центра РАН (г. Сочи) за помощь в проведении численных экспериментов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, ставятся цели и задачи диссертации, рассматриваются основные проблемы исследования. Здесь же представлены основные результаты и сведения об их апробации.

В первой главе дан обзор современного состояния вопроса. Проанализированы причины возникновения тягуна в портовых акваториях. Отмечается, что тягун представляет собой двойной резонанс: во-первых, акватории порта с внешними инфрагравитационными волнами; во-вторых, этих волн и пришвартованных судов.

В разделе 1.1 приводится описание натурных наблюдений за тягуноопасными колебаниями в порту Туапсе, проведенных в 1957 -5- 1962 гг. экспедицией Морского гидрофизического института АН СССР. На территории нашей страны этот порт подвергается самому сильному тягуну, поэтому по нему собран наибольший материал натурных наблюдений.

В разделе 1.2 описываются методы гидрометеорологических прогнозов тягуноопасных колебаний. Такие прогнозы строятся в зависимости от характеристик штормовой зоны в океане, в которой образуются инфрагравитационные волны, вызывающие тягун. Рассмотрен метод прогноза тягуна на примере порта Туапсе. Показано, что основным недостатком таких прогнозов является то, что их заблаговременность определяется, в основном, характером прогнозируемого явления. Морское волнение является довольно быстрой реакцией на атмосферное воздействие и прогнозируется в краткосрочном аспекте. Степень надежности гидрометеорологических прогнозов недостаточно высока. Отмечается, что сравнение высот колебаний в портах Туапсе и Сочи, находящихся в одних и тех же гидрометеорологических условиях, показывает, что в Туапсе они больше, что объясняется разницей в конфигурации порта.

В разделе 1.3 проведен обзор предыдущих исследований. Проблема резонансных колебаний в акваториях является актуальной для многих портов мира, поэтому исследования этого явления, как экспериментальные, так и теоретические, проводились учеными разных стран. Например, исследования реакции портовых акваторий при воздействии длиннопериодных волн аналитически выполнены в работах Иппена и Года, Майлза и Манка, Накамуры и др. Изучались характеристики реакции круглой гавани постоянной глубины, возбуждаемой волнами, проходящими через небольшое отверстие; исследовался двумерный случай резонансных колебаний с разными условиями на входе. Приводятся основные формулы расчета

тягуноопасных колебаний в акваториях Дефанта и Мериана, а также сравнение результатов, полученных по этим формулам с данными натурных наблюдений. Получено, что аналитические решения возможны лишь в случаях относительно простых конфигураций акваторий (когда акваторию можно схематизировать в виде прямоугольника или окружности).

В разделе 1.4 описана действующая методика расчета, с использованием которой разрабатываются «Атласы волновых условий и тягуноопасных колебаний на акватории портов». Такие атласы разрабатываются в отделе береговых исследований «Союзморниипроекта» для каждого конкретного порта в зависимости от его индивидуальных особенностей. Расчет выполняется на основе теории длинных волн и полуэмпирических формул, разработанных под руководством Крылова Ю.М.

В разделе 1.5 производится выбор оптимальной математической модели для расчета тягуноопасных колебаний в акваториях. Проведенный анализ показал, что на сегодняшний день не существует единой методики расчета, которая позволила бы в полной мере учитывать все факторы, влияющие на возникновение тягуна в портовых акваториях. Это обусловлено, в первую очередь, несовершенством математических моделей расчета трансформации волн. Для разработки новой методики расчета тягуноопасных колебаний в портах был произведен анализ наиболее часто используемых методов расчета трансформации волн в огражденной акватории: нормативного метода, методов, базирующихся на уравнениях Гельмгольца и Биркгофа, а также нового метода расчета дифракции и рефракции (Шахин В.М., Шахина Т.В., 2001). На основании работ Крылова Ю.М., Загрядской H.H., Лаппо А.Д, Завьялова В.К. и др. определены достоинства и недостатки каждого из вышеупомянутых методов.

В разделе 1.6 на основании анализа современного состояния вопроса делаются следующие выводы:

1. Единого рецепта для борьбы с тягунопасными колебаниями в портах нет -необходимо в каждом отдельном случае исследовать статистические и спектральные характеристики морского волнения на подходах к порту и индивидуальные особенности данной портовой системы.

2. Влияние компоновки и типа оградительных сооружений на резонанс инфрагравитационных волн в портовых акваториях почти не изучалось. Некоторые исследователи только отмечали, что такое влияние существует.

3. На сегодняшний день не существует единой методики расчета, которая позволила бы в полной мере учитывать это влияние. Лишь немногие методики расчета позволяют учитывать конфигурацию портовой акватории. Действующая методика расчета тягуноопасных колебаний в порту имеет некоторые недостатки. Например, параметры волн, полученные на глубокой воде, затем трансформируют с учетом изменяющихся глубин только до ворот порта, а параметры волн, включая их средний период и длину, принимаются на акватории такими же, как и на входе.

4. При решении задач о резонансе инфрагравитационных волн в огражденных акваториях перспективным представляется использование нового метода расчета дифракции и рефракции волн (метода интегрирования по глубине). Этот метод обладает определенными преимуществами по сравнению с известными^'

Вторая глава содержит описание исследования реакции портовых акваторий при воздействии инфрагравитационных волн методом математического моделирования.

В разделе 2.1 изложена методика моделирования.

Уравнения для описания волнового движения невязкой несжимаемой жидкости с малой амплитудой (уравнения количества движения и уравнение неразрывности) могут быть записаны в виде:

ди с2 дц 2кс(с — с сктс1) д(1 „ ,„ ,ч

-+ ——1 +--т|— = 0, (2.1)

д1 <1 дх йс^Ю-тй дх

Ме-с,сЫ)^ = 0| (22)

81 <1 ду с1с^к2тс1 8у

ЁИ + ±а.и + ±а.г = 0. (2.3)

81 дх ду

где Т — период; 17, V- осредненные по глубине компоненты скорости; с — фазовая скорость волн; с8 - групповая скорость волн; й - глубина; % - ускорение

, 2я 2л свободного падения; к —--круговая частота; т =--волновое число; / - время;

Т ^

х, у - декартовы координаты; г}- отклонение свободной поверхности от невозмущенного уровня; Л - длина волны.

Система уравнений (2.1) -=- (2.3) описывает и рефракцию, и дифракцию поверхностных волн при произвольном плавном рельефе дна. Для решения этой системы необходимо задать начальные и граничные условия. Если расчетная область имеет вид прямоугольника с непроницаемыми боковыми стенками и береговой границей, то эти условия можно задать в виде: при 1 = 0: и=Г= 0, 7 = 0,

(2.4)

прих = 0 и х = М: и= 0, — = 0,

дх

при>> = 0: U = 0, i] = а sinkt,

npn>> = N: = V= 0.

дх

Здесь х = 0 и х = М - соответственно левая и правая границы расчетной области; у = 0 - входной створ; у = N — береговая граница; а — амплитуда волн.

Если внутри расчетной области есть непроницаемые сооружения, то на их границах задаются условия непротекания. Гидравлическое сопротивление может быть учтено путем введения в уравнения (2.2), (2.3) соответственно дополнительных членов \iU и цК, где /л (х,у) — линеаризованный (размерный) коэффициент сопротивления.

Задача о «реакции» водной массы в портовой акватории на воздействие инфрагравитационных волн решена в приведенной постановке. Расчеты выполнены численно методом конечных разностей по двухслойной схеме с пересчетом.

В разделе 2.2 описаны результаты моделирования

Исследования проводились для прямоугольных гаваней произвольной конфигурации с разными условиями на входе (полностью или частично открытом).

2.2.1 Вход в гавань полностью открыт

План расчетной области схематически показан на рис. 2.1. На этом рисунке исследуемая портовая акватория заштрихована; а-а - входной створ; точкой 1 обозначен "волнограф" на входе в гавань, а точкой 2 - "волнограф" в углу у задней стенки гавани. Ширина внешнего бассейна принята равной в=500 м; ширина портовой акватории e¡ =20 м; длина / изменялась от 30 м до 145 м; глубина воды do =10 м. Высота исходных волн принята h0 = 2ао =0,4 м (а0 — амплитуда), период Т0 = 50 с. При этих параметрах длина волн равна Ха = -Jgd0 • Т0 = 495 м, волновое число m = 2к/Ха= 0,0127 1/м.

а\__

V/.'

/

т _

Рис. 2.1 — План расчетной области

В случае отсутствия портовой акватории (при 1=0) волнограф 1 запишет колебания свободной поверхности у вертикальной стенки с амплитудой а/, равной двойной амплитуде 2а0 исходных волн. Расчетная хронограмма колебаний свободной поверхности приведена на рисунке 2.2. г)/2а0 2.5 •

-2,5 ■

Рис. 2.2 - Хронограмма колебаний свободной поверхности в точке 1 при отсутствии портовой акватории (т1 = 0)

Картина колебаний может существенно измениться при наличии портовой акватории. На рисунке 2.3 иллюстрируется хронограмма колебаний свободной поверхности в точке 2 при т1 = 0,39 (/=31 м), а на рисунке 2.4 - хронограмма в точке 2 при т1 — 1,23 (/=97 м).

При принятых геометрических размерах расчетной области и волновых параметрах в условиях резонанса амплитуда колебаний свободной поверхности в портовой акватории в 6 раз превышает высоту исходных волн.

График максимальной амплитуды колебаний воды в портовой акватории Я = а2/2ао {а2 — амплитуда колебаний в точке 2) в зависимости от относительной длины гавани представлены на рисунке 2.5.

п/2ап

2,5

-2,5

t/T„

Рис. 2. 3 - Хронограмма колебаний свободной поверхности в портовой акватории

в точке 2 при т1 — 0,39

t/T„

Рис.2.4 - Хронограмма колебаний свободной поверхности в портовой акватории

в точке 2 при т1 = 1,23

R

6 4

/ \

V

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 »1 I

Рис.2. 5 — Амплитуда колебаний свободной поверхности в точке 2 в зависимости от длины портовой акватории

2.2.2 Вход в гавань открыт частично

План расчетной области схематически показан на рисунке 2.6. На этом рисунке а-а - входной створ; точкой 1 обозначен "волнограф" в углу у задней стенки гавани. Ширина внешнего бассейна принята равной е=750м; ширина портовой акватории в1=325м; ширина входа в гавань с=35м; длина I изменялась от 30 до 270м; глубина воды d0=10м. Высота исходных волн принята h0 =2д«=0,4м (а0 - амплитуда), период

Т0=50с. При этих параметрах длина волн равна Х0 = • Г0=495м, волновое число 2к

т = 0,0127 1/м.

1 •1 в, 1

в

Рис. 2.6 — План расчетной области

В случае отсутствия огражденной акватории (при /= 0) волнограф 1 запишет колебания свободной поверхности у вертикальной стенки с амплитудой аг, равной двойной амплитуде 2а0 исходных волн. Расчетная хронограмма колебаний свободной поверхности приведена на рисунке 2.7.

При наличии огражденной акватории картина колебаний существенно меняется. На рисунке 2.8 иллюстрируется хронограмма колебаний свободной поверхности в точке 1 при т1 - 3,32 (/=262 м).

При принятых геометрических размерах расчетной области и волновых параметрах в условиях резонанса максимальная амплитуда колебаний свободной поверхности внутри акватории почти в 5 раз превышает высоту исходных волн.

в портовой акватории в точке 1 при т1 = 3,32

В разделе 2.3 приводятся выводы, сделанные по результатам математического моделирования:

1. Полученные результаты удовлетворительно согласуются с опубликованными данными (Иппен А.Т., 1970).

2. Можно ожидать, что разработанный новый метод позволит получать прогнозные оценки резонансных колебаний и для реальных гаваней или портов.

В третьей главе описаны экспериментальные исследования поверхностных волн в огражденных акваториях, проведенные на пространственных моделях в волновых бассейнах.

В разделе 3.1 формулируются цели и задачи экспериментов.

В задачи исследований входило:

1. Определить условия возникновения резонансных колебаний для акватории заданной конфигурации.

2. Выявить влияние длины гавани на резонанс волн в акватории.

3. Получить волновую картину во время резонансных колебаний в огражденной акватории.

4. Построить кривую зависимости резонансных колебаний от длины портовой акватории.

Цель исследований - оценка точности результатов, полученных путем математического моделирования.

Раздел 3.2 содержит описание методики моделирования.

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:

Fr = (3.1)

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

В разделе 3.3 приводится описание измерительной системы, с помощью которой выполнялись измерения параметров волн, а также точность измерений. Система состоит из персональной ЭВМ, соединенной с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) по каналу USB, платы фильтров, пассивной кабельной системы, измерительных датчиков, преобразователей, приспособлений к ним и вспомогательного оборудования.

Относительная погрешность измерения высоты волн составляла не более 5% 7% с доверительной вероятностью — 95%. Относительная погрешность измерений периода волн была не более 0,5%.

Раздел 3.4 содержит исходные данные проведения экспериментов в волновых бассейнах и результаты моделирования.

Всего было исследовано три типа компоновки оградительных сооружений портовой акватории. При этом их конфигурация и рельеф дна выбраны произвольно. Оградительные сооружения — непроницаемые молы.

В процессе исследований замерялся период исходных колебаний Т0 и высота волн (ЬИС1( — высота волн на входе в акваторию, Ь] — высота волн в точке 1). Затем расчетным путем определялись следующие параметры:

длина волны Л0 = ~ • Т0;

2 к

2л

волновое число т = —;

^■о

резонансный коэффициент усиления Я^^ия .

Первый вариант компоновки оградительных сооружений

Плановое расположение конструкций для первых пяти опытов представлено на рисунке 3.1. Глубина воды составляла £¿0=16,5 см. Высота исходных волн Ь„сх изменялась в диапазоне от 3,5 до 1,7 см, а период подходящих волн Т0 изменялся в диапазоне от 1,3 до 1,7 с. Длина волн Х0 = лД'^о ■ Тй, соответственно, изменялась в диапазоне от 1,65 до 2,16 м.

В результате опытов получили, что при длине акватории / = 0,95 м и периоде Т0 = 1,5 с резонансный коэффициент усиления й. составил 4,8.

В следующих пяти опытах изменялась длина акватории I в диапазоне 0,85 +1м. Период То оставался равным 1,5 с. Таким образом получили максимальный резонансный коэффициент усиления Я = 5 для данной конфигурации акватории. Длина акватории / в этом случае составила 0,975 м, а параметр пг1 = 3,21.

Рис. 3.1 - Первый вариант компоновки оградшпельных сооружений. Схема модели

На рисунке 3.2 показан фрагмент записи колебаний свободной поверхности при /=0,975 м с помощью измерительной системы: волнограф 1 установлен на входе в акваторию, а волнограф 2 - в точке 1 (см, рисунок 3.1).

Кривая зависимости резонансных колебаний от длины портовой акватории представлена на рисунке 3.3.

Расчеты колебаний свободной поверхности по математической модели, описанной в разделе 2.1 показали, что при резонансе (То = 1,5 с) высота волн в точке 1 в 5,5 раз превышает высоту исходных волн, т.е. получено достаточно хорошее соответствие экспериментальных и теоретических данных.

Волнограф 1 (датчик №33), см

; у*—\ к, % / N /" х

г \ ^ \ X V ч / ч > ч у ч /

о 1.72493 з.ддчя.ч я.17438— 6.83311 а

Волногаф 2 (датчик №35), см

Рис. 3.2 — Фрагмент записи измерений колебаний

6,000 1 5,000 4,000

R

3,000 2,000 1,000 0,000

0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 "" Рис. 3.3 - Зависимость резонансного коэффициента усиления от длины портовой

акватории

Второй вариант компоновки оградительных сооружений

Схема модели представлена на рисунке 3.4. Для данной конфигурации акватории была проведепа одна серия экспериментов.

Высота исходных волн во всех опытах составляла Ьисх = 2 см. Период То изменялся в диапазоне 1,1 1,7 с. Глубина воды d0 = 8 см.

Кривая зависимости резонансных колебаний от длины портовой акватории представлена на рисунке 3.5.

Результаты экспериментов хорошо согласуются с данными математического моделирования.

Третий вариант компоновки оградительных сооружений

Схема модели представлена на рисунке 3.6. Для данной конфигурации акватории также была проведена одна серия экспериментов. Высота исходных волн

Ьисх во всех опытах составляла порядка 0,3 см. Период Т0 изменялся в диапазоне 2,0 + 3,0 с. Глубина воды </0 = 9 см.

0,7 л

Чг

1,2 м

15 см

Ь22

У/хуу

А

1 [ Направление волн

Рис. 3.4 - Второй вариант компоновки оградительных сооружений. Схема модели

5.000 4,000 К 3,000 2,000 -1,000

0,000

/77/

0,000 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 Рис. 3.5 - Зависимость резонансного коэффициента усиления от длины портовой

акватории

м

ЛЧЧЧЧчЧЧЧЧЧ^

Р^ЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧчЧЧЧЧЧЧ^Ч^Я

Направление волн

Рис. 3.6- Третий вариант компоновки оградительных сооружений. Схема модели

Кривая зависимости резонансных колебаний от длины портовой акватории представлкев на рисунке 3.7.

5,000

** з,ооо-

2,000

4,000

1,000 ■

0,000

0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000

Рис.3.7 - Зависимость резонансного коэффициента усиления от длины портовой

акватории

В разделе 3.5 отмечается, что теоретические и экспериментальные результаты согласуются, на основе чего сделан вывод о том, что математическая модель с удовлетворительной точностью описывает волновые процессы в огражденных акваториях, и, следовательно, она может применяться для расчета резонанса инфрагравитационных волн. Тягуноопасные колебания в портовых акваториях достаточно хорошо поддаются исследованиям на пространственных моделях, следовательно, с помощью гидравлического моделирования можно прогнозировать явление тягуна в проектируемых портах, а также разрабатывать методы защиты акваторий от тягуна.

Четвертая глава посвящена разработке способов защиты портовых акваторий от тягуноопасных колебаний.

Исследования проводились, в основном, методом гидравлического моделирования на моделях, описанных в главе 3. Методика моделирования и измерительная система также описаны в главе 3.

В разделе 4.1 рассматривается изменение волноотражающей способности оградительных молов.

Проницаемые конструкции

Схема модели была принята такой же, как на рисунке 3.7. Отличие состояло в том, что передняя стенка акватории была перфорированной. Ее сквозность составляла 10 %.

Эксперименты показали, что использование в качестве оградительных сооружений порта проницаемых сооружений позволяет существенно снизить амплитуду резонансных колебаний акватории.

Устройство гасителя с внутренней стороны существующих молов

Схема модели была принята такой же, как на рисунке 3.4. С внутренней стороны непроницаемых оградительных молов отсыпался гаситель (щебень). Всего было проведено 2 серии экспериментов. В каждой серии отсыпался щебень различной крупностью.

В целом, проведенные эксперименты показали достаточно высокую эффективность такого способа защиты акватории от тягуна.

В разделе 4.2 рассмотрено создание аванпортов.

План основного порта был принят как на рисунке 3.7. Предварительно для данной конфигурации портовой акватории был произведен подбор оптимальной (с точки зрения исключения тягуноопасных колебаний) компоновки аванпорта на математической модели.

В данной работе на гидравлической модели исследовалось два варианта компоновки аванпортов (рисунки 4.1 и 4.2).

Направление волн

Направление волн

Рис. 4.1 — Первый вариант компоновки Рис. 4.2 — Второй вариант

аванпорта компоновки аванпорта

Вариант, представленный на рисунке 4.1 по данным математического моделирования оказался оптимальным. Другой вариант, по тем же данным, существенного влияния на снижение резонансных колебаний не оказал.

Эксперименты показали хорошее соответствие данных, полученных на гидравлической модели с данными, полученными математическим путем, т.е. первый вариант оказался предпочтительнее.

Таким образом, опыты показали, что с помощью аванпортов можно обеспечить благоприятные навигационные условия в портах.

В пятой главе приводится описание моделирования тягуноопасных колебаний в порту Туапсе. Численные эксперименты проведены по описанной в главе 2 математической модели.

В разделе 5.1 рассматриваются существующие условия в порту, описываются случаи аварий судов и причалов при тягупе, а также наиболее опасные места стоянки судов — причалы №№9 —11 Широкого мола.

В результате математического моделирования получена волновая картина в акватории при тягуне (рисунок 5.1). Расчетные данные согласуются с данными натурных наблюдений и подтверждают тягуноопасность Туапсинского морского порта.

о х, и 2180

Рис. 5.1 — Высота тягуноопасных волн в порту Туапсе при существующих условиях

В разделе 5.2 исследовалось влияние дополнительного причала, примыкающего с южной стороны к Широкому молу, па волновую картину при тягуноопасных колебаниях. Получено, что в случае строительства этого причала также будет наблюдаться явление тягуна, однако максимальная амплитуда колебаний свободной поверхности будет на 10% + 20% меньше, чем при существующих условиях.

Таким образом, описанный метод позволяет прогнозировать параметры резонансных колебаний в проектируемых и реконструируемых портах и на основе полученных результатов находить оптимальные инженерные решения по типу и компоновке портовых сооружений.

В заключении представлены основные итоги работы и общие выводы.

1. Установлено, что существует необходимость разработки методики расчета тягуноопасных колебаний в портовых акваториях, учитывающей компоновку и тип оградительных сооружений порта.

2. Показано, что, так как тягун считается стихийным явлением, которое нельзя предотвратить, способы снижения амплитуды тягуноопасных колебаний в портах не разрабатываются. Основными направлениями по снижению экономического ущерба от этого явления в настоящее время являются повышение точности

гидрометеорологических прогнозов и разработка новых способов швартовки судов (или швартовых устройств).

3. Предложена методика расчета тягуноопасных колебаний, при разработке которой задача о резонансе волн в огражденной акватории решена с использованием нового метода расчета дифракции и рефракции волн (Шахин В.М., Шахина Т.В., 2001). Этот метод дает возможность учета рефракции и дифракции волн произвольной длины, полного или частичного отражения волн, влияния неоднородного рельефа дна, трения о дно и гидравлических сопротивлений сооружений.

4. Эффективность разработанной методики подтверждена большим количеством экспериментальных исследований, проведенных на пространственных моделях различной конфигурации в волновых бассейнах НИЦ «Морские берега». Гидравлическое моделирование тягуноопасных колебаний в портовых акваториях различной конфигурации проводилось на базе современных методик.

5. Получено, что тягуноопасные колебания в портовых акваториях достаточно хорошо поддаются исследованиям на пространственных моделях, следовательно, с помощью гидравлического моделирования можно прогнозировать явление тягуна в проектируемых портах, а также разрабатывать методы защиты акваторий от тягуна.

6. Даются технические решения по снижению тягуноопасных колебаний в портовых акваториях, а именно:

- при проектировании оградительных сооружений, наряду с выбором оптимального планового расположения, использование проницаемых конструкций.

- для действующих портов устройство гасителя с внутренней стороны существующих молов;

- создание аванпортов.

Предложенные решения исследованы как методами математического, так и гидравлического моделирования и могут быть рекомендованы к применению как во вновь строящихся, так и в существующих портах.

7. Практическое применение результатов исследования позволит повысить эксплуатационную надежность оградительных сооружений морских портов и обеспечить необходимые навигационные условия в акваториях.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Тлявлин P.M., Тлявлина Г.В. Рифы на Черноморском побережье // Материалы V конференции «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации», Сочи, СНИЦ РАН, 2004. - Стр. 59-62.

2. Тлявлин P.M., Тлявлина Г.В. Современное состояние сочинского побережья и перспективные методы берегозащиты // Материалы конференции «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации», Сочи, СНИЦ РАН, 2002.-Стр. 4-7.

3. Тлявлина Г.В. Возникновение в портовых акваториях явления "тягуна" и необходимость разработки новой методики расчета // Материалы конференции «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации», Сочи, СНИЦ РАН, 2003. - Стр. 65-67.

4. Тлявлина Г.В. Резонанс длиннопериодных волн в огражденных акваториях // Материалы научно-технического совещания «Проблемы инженерной защиты

берегов Черного и Азовского морей и пути их решения», Ялта, ЦНТУ «Инжзащита», 2003. - Стр. 65-67.

5. Тлявлина Г.В. Резонанс длиннопериодных волн на акваториях, огражденных проницаемыми и непроницаемыми сооружениями // Материалы 2-й Международной научно-практической конференции «Строительство в прибрежных курортных регионах», Сочи, ИО СГУТиКД, 2003. - Стр. 63-65.

6. Тлявлина Г.В. Резонанс длиннопериодных волн на акваториях прямоугольной формы // Научные труды ОАО ЦНИИС, вып. №220 «Транспортные сооружения. Расчеты, испытания, строительство». - М.: ОАО ЦНИИС, 2004. -Стр. 106-110.

7. Тлявлина Г.В., Шахин В.М. Резонанс длинных волн в офажденных акваториях в прибрежной зоне моря // Труды VI конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей». - Москва, 2004. -Стр. 257-260.

8. Шахин В.М., Шахина Т.В., Тлявлина Г.В. Резонанс инфрагравитационных волн в огражденных акваториях // Проблемы устойчивого развития регионов юга России. - Сочи: СНИЦ РАН, 2004г. - Стр. 208-214.

9. Тлявлина Г.В. Исследования реакции портовых акваторий при воздействии длиннопериодных волн // Научные труды ОАО ЦНИИС, выи. №230 «Исследования транспортных сооружений». - М.: ОАО ЦНИИС, 2006. - Стр. 119-122.

10. Тлявлина Г.В. Моделирование тягуноопасных колебаний в портовых акваториях // Научные труды ОАО ЦНИИС, вып. №230 «Исследования транспортных сооружений». - М.: ОАО ЦНИИС, 2006. - Стр. 122-128.

11. Шахин В.М., Тлявлина Г.В. Тягуноопасные колебания в портовых акваториях // Транспортное строительство, №10, 2006 г.

Подписано в печать 08.11.2006. Формат 60 х 84 '/16, Объем 1,5 пл. Тираж 80 экз. Заказ 91.

Отпечатано в типографии ОЛО ЦНИИС.

129329, Москва, Кольская 1 Тел.: (495) 180-94-65

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1.1 Натурные наблюдения.

1.2 Прогноз тягуноопасных колебаний.

1.3 Обзор предыдущих исследований.

1.4 Атласы тягуноопасных колебаний.

1.5 Выбор оптимальной математической модели.

1.6 Выводы.

2 ИССЛЕДОВАНИЯ РЕАКЦИИ ПОРТОВЫХ АКВАТОРИЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИНФРАГРАВИТАЦИОННЫХ ВОЛН МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

2.1 Методика моделирования.

2.2 Результаты моделирования.

2.2.1 Вход в гавань полностью открыт.

2.2.2 Вход в гавань открыт частично.

2.3 Выводы.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН В ОГРАЖДЕННЫХ АКВАТОРИЯХ МЕТОДОМ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ.

3.1 Цели и задачи.

3.2 Методика моделирования.

3.3 Измерительная система и точность измерений

3.4 Исходные данные для проведения экспериментов в волновых бассейнах и результаты моделирования.

3.4.1 Первый тип компоновки оградительных сооружений.

3.4.2 Второй тип компоновки оградительных сооружений.

3.4.3 Третий тип компоновки оградительных сооружений.

3.5 Вывод.

4 РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ПОРТОВЫХ АКВАТОРИЙ

ОТ ТЯГУНООПАСНЫХ КОЛЕБАНИЙ.

4.1 Изменение волноотражающей способности оградительных молов.

4.1.1 Проницаемые конструкции.

4.1.2 Устройство гасителя с внутренней стороны существующих молов.

4.2 Создание аванпортов.

5 МОДЕЛИPOBAI1ИЕ ТЯГУНООПАСНЫХ КОЛЕБА11ИЙ

В ПОРТУ ТУАПСЕ.

5.1 Существующие условия.

5.2 Изменение компоновки.

Одним из малоизученных в настоящее время вопросов, связанных с портовыми акваториями, является возникновение в них так называемого тягуна.

Сущность этого явления заключается в том, что во многих портах мира суда, пришвартованные у причалов, начинают время от времени периодически двигаться вдоль них под действием какой-то силы. Иногда эти движения настолько мощны, что стоянка судов у причалов невозможна, происходит либо наваливание судов на причалы, либо наоборот отжим, приводящий к обрыву швартовых концов. Тягун может наблюдаться как во время сильного волнения, так и при полном штиле.

Известно, что тягун возникает даже в портах, достаточно защищенных от ветрового волнения. В настоящее время считается, что возникновение этого явления предотвратить нельзя /65/. Так как в случае возникновения тягуноопасных колебаний в портовых акваториях принятие заблаговременных и оперативных решений по ограничениям операций, выполняемых с судами, позволяет избежать аварий, очень важно заранее, как можно точнее, расчетным путем определить параметры таких колебаний.

Причиной возникновения тягуна в порту являются низкочастотные волны малой высоты, возникающие в штормовой зоне моря /8, 37, 76/. Проникая в порт, они создают на его акватории систему стоячих колебаний большого периода, или сейш. Формирование таких низкочастотных колебаний является результатом нелинейного взаимодействия резонансной и дорезонансной систем волн /6, 11,12,41, 111/.

Перед препятствием, которое приводит к частичному отражению волн, имеют место прогрессивпо-стоячие волны, которые можно рассматривать как суперпозицию двух воли, движущихся в противоположном направлении. Такими препятствиями в порту, в основном, являются непроницаемые оградительные молы.

Низкочастотные колебания, имеющие одинаковые параметры на подходах к портам, усиливаются на акваториях по-разному /28, 97, 98, 109/. Существуют порты открытого побережья, в которых тягуна нет /36/. Это объясняется тем, что акватория порта не усиливает низкочастотных колебаний открытого моря (т.е. не происходит резонансного усиления).

Имеется связь тягуна с местными морфометрическими условиями. Известно, что в риасовых бухтах (Рио-де-Жанейро) и фиордах (норвежские порты), а также на отмелых побережьях (Одесса) - явление тягуна никогда не возникает /8/. Наоборот, тягун особенно интенсивен там, где портовые сооружения как бы вторгаются в зону действия волн открытого моря. Такие порты как Батуми, Туапсе, Неаполь, Кейптаун и др. /26, 96, 105, 122, 125/, расположенные на приглубых побережьях, подвержены наиболее сильному тягуну.

Можно заключить, что основными факторами, влияющими на возникновение тягуна в порту, помимо гидрометеорологических и геоморфологических условий, являются конфигурация акватории и тип оградительного сооружения порта.

В последние годы в нашей стране ведется широкомасштабная работа по реконструкции существующих портов и проектированию и строительству новых. Проектирование ведется в соответствии с различными нормативными документами /59, 64, 74, 88 и др./, при этом ни в одном из них не содержатся требования о проверке на возникновение тягуна в запроектированной акватории /6, 10, 14, 15, 17/. Чтобы ответить на вопрос о возникновении в портовых акваториях низкочастотных тягуноопасных колебаний свободной поверхности со значительными амплитудами необходимы исследования резонансных характеристик портовых акваторий. Нормативного метода расчета для определения этих характеристик до настоящего времени не разработано.

В настоящей работе объектом исследования являются гидротехнические сооружения портовых акваторий.

Цель работы - исследование возникновения в портах явления тягупа в зависимости от компоновки и типов гидротехнических сооружений в акваториях.

Задачи:

- изучение основных достижений и тенденций в разработке методов расчета тягуноопасных колебаний в портовых акваториях;

- выбор математической модели, описывающей процесс трансформации воли в огражденной акватории;

- исследования на базе этой модели реакции портовых акваторий различной конфигурации при воздействии инфрагравитационных волн;

- экспериментальные исследования тягуноопасных колебаний в акваториях методами гидравлического моделирования;

- сравнение результатов, полученных путем гидравлического моделирования, с результатами, полученными математическим путем;

- разработка технических решений по снижению резонанса инфрагравитационных волн в портах.

Основные результаты работы докладывались на заседаниях секции «Лито-гидродинамики, системы берегозащиты» Ученого совета ОАО ЦНИИС; научно-практических конференциях «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации» (СПИЦ РАН, 2002 г., 2003 г., 2004 г.); II международной научно-практической конференции «Строительство в прибрежных курортных регионах» (г. Сочи, 2003 г.); Научно - техническом совещании «Проблемы инженерной защиты берегов Черного и Азовского морей и пути их решения» (г. Ялта, 2003 г.); XXI Международной береговой конференции «Прибрежная зона моря: морфолитодипамика и геоэкология» (Калининград-Светлогорск, 7-10 сентября 2004 г.); VI конференции «Динамика и тсрмика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей» (Институт водных проблем РАН, г. Москва 2004 г.); и др.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ.

Научная новизна работы:

- выполнен анализ возникновения тягуна в портовых акваториях различной конфигурации;

- задача о резонансе инфрагравитациоиных волн в огражденных акваториях решена в повой постановке; при решении использовался новый метод расчета дифракции и рефракции (метод интегрирования по глубине);

- на основе экспериментальных данных разработаны способы защиты от тягуна, которые могут применяться как при проектировании новых, так и для улучшения волновой обстановки в существующих портовых акваториях.

Практическое применение результатов исследования в процессе проектирования оградительных сооружений портовых акваторий позволит не только предупредить возникновение тягуна во вновь строящихся портах и тем самым избежать аварий, но и более точно предсказать возникновение и интенсивность тягуна в существующих акваториях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проанализировав существующие методы расчета длиннопериодных колебаний в порту, а также методы расчета трансформации волн в огражденных акваториях, можно сделать вывод о том, что существует необходимость разработки методики расчета тягуноопасных колебаний в портовых акваториях, учитывающей компоновку и тип оградительных сооружений порта. Кроме того, так как тягун считается стихийным явлением, которое нельзя предотвратить, способы снижения амплитуды тягуноопасных колебаний в портах не разрабатываются. Основными направлениями по снижению экономического ущерба от этого явления в настоящее время являются повышение точности гидрометеорологических прогнозов и разработка новых способов швартовки судов (или швартовых устройств).

В настоящей работе показано, что явление тягуна в портовых акваториях можно предотвратить. Это можно сделать как на стадии проектирования портов, так и в процессе эксплуатации.

Для этой цели в настоящей работе предложена методика расчета тягуноопасных колебаний, при разработке которой задача о резонансе волн в огражденной акватории решена в новой постановке. При решении использован новый метод расчета дифракции и рефракции воли (метод интегрирования по глубине). Этот метод дает возможность учета рефракции и дифракции волн произвольной длины, полного или частичного отражения волн, влияния неоднородного рельефа дна, трения о дно и гидравлических сопротивлений сооружений.

Эффективность разработанной методики подтверждена большим количеством экспериментальных исследований, проведенных на пространственных моделях различной конфигурации в волновых бассейнах НИЦ «Морские берега». Гидравлическое моделирование тягуноопасных колебаний в портовых акваториях различной конфигурации проводилось на базе современных методик с использованием измерительной аппаратуры, разработанной в ОАО ЦНИИС.

Получено, что тягуноопасные колебания в портовых акваториях достаточно хорошо поддаются исследованиям на пространственных моделях, следовательно, с помощью гидравлического моделирования можно прогнозировать явление тягуна в проектируемых портах, а также разрабатывать методы защиты акваторий от тягуна.

В настоящей работе даются некоторые технические решения по снижению тягуноопасных колебаний в портовых акваториях, а именно: при проектировании оградительных сооружений, наряду с выбором оптимального планового расположения, использование проницаемых конструкций. для действующих портов устройство гасителя с внутренней стороны существующих молов; создание аванпортов.

Предложенные решения исследованы как методами математического, так и гидравлического моделирования.

Разработанные методы защиты портовых акваторий от тягупоопасных колебаний достаточно эффективны и могут быть рекомендованы к применению как во вновь строящихся, так и в существующих портах.

Исследовано влияние изменения компоновки гидротехнических сооружений в порту Туапсе на тягуноопасные колебания в акватории. Результаты работы использованы при разработке проекта строительства дополнительного причала в Туапсинском морском торговом порту.

Практическое применение результатов исследования позволит повысить эксплуатационную надежность оградительных сооружений морских портов и обеспечить необходимые навигационные условия в акваториях.

1. Алешков Ю.З. Дифракция гравитационных волн оградительными сооружениями // Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. №34 «Волновые воздействия на обтекаемые преграды» Л.: Энергия, Лепингр. отделение, 1967. - 296 с.

2. Алешков Ю.З. Теория волн па поверхности тяжелой жидкости. Л.: издательство Ленинградского университета, 1981. - 196 с.

3. Алешков Ю.З. Течение и волны в океане. С.-Петербург: издательство С.-Петербургского университета, 1996. - 226 с.

4. Арсеньева Н.М., Давыдов Л.К., Дубровина Л.Н., Конкина Н.Г. Сейши па озерах СССР. Л.: издательство Ленинградского университета, 1963. -184 с.

5. Атлас волновых условий и тягуноопасных колебаний на акватории порта Туапсе. М.: СМНИИП, 1996.-76 с.

6. Беккер А.Т. Оградительные сооружения морских портов. Владивосток: издательство ДВГТУ, 1995. - 330 с.

7. Бреббиа К., Уокер С. Динамика морских сооружений Пер. с английского. - Л.: Судостроение, 1983. - 229 с.

8. Бычков B.C., Стрекалов С.С. Морские нерегулярные волны. М.: Наука, 1971,- 132 с.

9. Вайсфельд И.А. Выбор масштаба и масштабные поправки при моделировании акваторий портов // Сб. статей ВНИИ ВОДГЕО

10. Волновые исследования гидротехнических сооружений». М.: Изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961.-Стр. 135-161.

11. Василевский Ю.И., Полухип В.А., Яковенко В.Г. Портовые береговые сооружения и их эксплуатация. М.: Транспорт, 1978. - 304 с.

12. Вольцингер Н.Е. Длинные волны на мелкой воде. JL: Гидрометеоиздат, 1985.- 160 с.

13. Вольцингер Н.Е., Клеванный К.А., Пелиновский Е.Н. Длинноволновая динамика прибрежной зоны. JL: Гидрометеоиздат, 1989. - 272 с.

14. Глуховский Б.Х. Исследование морского ветрового волнения. JI.: Гидрометеоиздат, 1966.-284 с.

15. Горгуца Ю.В. Теория и практика принятия решений при проектировании и эксплуатации морских портов. Автореферат дисс. на соиск. уч. степ, докт. техн. наук. С. - Петербург: СПГУВК, 2005.

16. Горюнов Б.Ф. Морские порты.-М.: Транспорт, 1979.

17. Дейли Дж., Харлеман Д. Механика жидкости. Пер. с англ. М.: Энергия, 1971.

18. Джунковский Н.Н., Каспарсон А.А., Курлович В.В. и др. Порты и портовые сооружения. 4.2. М.: Стройиздат, 1967. - 447 с.

19. Дрейзис Ю.И., Кантаржи И.Г. Использование проницаемых конструкций молов для улучшения волногашепия и водообмена в малых портах имаринах // Тезисы докладов XIX Международной конференции «Современные проблемы изучения берегов», С.-Петербург, 1995 г.

20. Ещенко J1.A., Шипилова J1.M. Режим низкочастотных волновых движений на примере мелководных участков Северного Каспия // Труды V конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей». Москва, 1999.-Стр. 177-180.

21. Жуков Л.А. Общая океанология. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. - 376 с.

22. Жуковец A.M. О методике моделирования волнового режима па огражденных акваториях // Труды координационных совещаний по гидротехнике, вып. №50 «Волны и их воздействия на сооружения». Л.: Энергия, Ленинградское отделение, 1969. - Стр. 693-699.

23. Иордапишвили И.К. Реализация численного метода для прогноза волнового режима на огражденных акваториях в Колхидской зоне Черного моря // Труды VI конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей». Москва, 2004. - Стр. 223225.

24. Иппен А.Т. Гидродинамика береговой зоны и эстуариев. Пер. с англ. -Л., Гидрометеоиздат, 1970 395 с.

25. Каваками Ё. Тенденции в развитии портовых оградительных сооружений. Пер. с японского. М.: Всесоюзный центр переводов научно-технической литературы и документации. Пер. № Б-40192, 1980.-22 с.

26. Калинин С.Г., Солдаткин А.В. Исследование волнового режима па огражденной акватории методом конечных элементов // Сб. «Гидротехнические сооружения». Владивосток, 1988. - Стр. 31-34.

27. Кожевников М.П. Гидравлика ветровых волн. М.: Энергия, 1972. - 263с.

28. Кононкова Г.Е., Показеев К.В. Динамика морских волн. М.: Изд-во МГУ, 1985.-298 с.

29. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Пер. с англ. М.: Наука, 1968.-720 с.

30. Косьян Р.Д., Подымов И.С., Пыхов Н.В. и др. Динамические процессы береговой зоны моря. М.: «Научный мир», 2003. - 326 с.

31. Крылов 10.М., Стрекалов С.С., Поляков Ю.П. и др. Ветер, волны и морские порты. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 264 с.

32. Крылов Ю.М., Стрекалов С.С., Цыплухин В.Ф. Ветровые волны и их воздействие на сооружения. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 256с.

33. Лайтхилл Дж. Волны в жидкостях. Пер. с англ. М.: Мир, 1981.

34. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теоретическая физика. Т.VI Гидродинамика.-М.: Наука. 1988.-736 с.

35. Лаппо Д.Л., Стрекалов С.С., Завьялов В.К. Нагрузки и воздействия волн на гидротехнические сооружения. Л.: ВНИИГ им. Веденеева, 1990 г.

36. Ле Меоте Б. Введение в гидродинамику и теорию волн на воде. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 367с.

37. Леонова А.Н. Экспериментальное определение параметров воли при их взаимодействии с проницаемыми сооружениями // Труды VI конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей». Москва, 2004. - Стр. 231-233.

38. Леонтьев И.О. Прибрежная динамика: Волны, течения, потоки наносов.1. М.: ГЕОС, 2001.-272 с.

39. Макаров К.Н. Основы проектирования берегозащитных мероприятий. -М.: ПНИИИС Госстроя РФ, 1999. -222 с.

40. Макаров К.П., Пузанков В.И., Абакумов O.J1. Расчет проницаемых волногасителей в рамках линейной теории мелкой воды // Труды VI конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей». Москва, 2004. - Стр. 240-243.

41. Мальцев В.П. Некоторые результаты крупномасштабногомоделирования волнового нагона в заволноломной акватории // Труды ЦНИИС, вып. 18.-М.- 1966.

42. Мальцев В.П. Некоторые результаты крупномасштабного моделирования волнового нагона в заволноломной акватории // Труды всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства, вып. 21. М.- 1967.

43. Мальцев В.П. Новые конструкции волпогасящих биопозитивных сооружений из сквозных блоков // Сборник научных трудов «Защита морских берегов» ЦНИИС. М.: 1995. - Стр.68-80.

44. Мальцев В.П. Новый способ определения параметров волногасителей // Гидротехническое строительство. 2000. - №6.

45. Мальцев В.П., Макаров К.Н. Новые конструкции портовых берегозащитных сооружений из сквозных блоков // Гидротехническое строительство. 1996. -№1.

46. Марчук Ан.Г., Чубаров Л.Б., Шокин Ю.И. Численное моделирование волн цунами. Новосибирск: Наука, 1983.- 175 с.

47. Миропольский 10.3. Динамика внутренних гравитационных волн в океане.-Л.: Гидрометеоиздат, 1981.-303 с.

48. Михайлов В.П., Добровольский А.Д., Добролюбов С.А. Гидрология. М.: Высшая школа, 2005. - 463 с.

49. Никеров П.С., Яковлев П.И. Морские порты. М.: Транспорт, 1987. -416с.

50. Нормы технологического проектирования морских портов. РД 31.3.05-97. М.: Транспорт, 1998.

51. Онуфриенко АЛ. Мол-коса новый тип оградительного сооружения // Береговая зона моря: сборник статей. - М.: Наука, 1981.-Стр. 171-175.

52. Офицеров А.С. Лабораторные гидравлические исследования морских портов // Груды гидравлической лаборатории ВНИИ ВОДГНО, сб. №9 «Волновые исследования». М.: Изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962.-Стр. 141-177.

53. Офицеров А.С. Гидравлические лабораторные исследования морского порта // Сб. статей ВНИИ ВОДГЕО «Волновые исследования гидротехнических сооружений». М.: Изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961. - Стр. 563.

54. Поверка и калибровка измерительной системы МКВС. Рабочая инструкция РИ32. М.: ОАО ЦНИИС, 2001 г.

55. Проектирование морских берегозащитных сооружений. СП 32-103-97. -М.: Трансстройиздат, 1998.-221 с.

56. Руководство по морским гидрологическим прогнозам. С.-Петербург: Гидрометеоиздат, 1994. - 525с.

57. Руководство по расчету простоев судов в порту из-за неблагоприятных волновых условий. РД 31.33-06-86. М.: CMI ШИП, 1986 г.

58. Седов Л.И. Механика сплошной среды, т. I. М.: Наука, 1973. - 536 с.

59. Селезов И.Т. Моделирование волновых и дифракционных процессов в сплошных средах. Киев: Наукова думка, 1989. - 204 с.

60. Скрипгунова Л.И. Методы морских гидрологических прогнозов. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1984.-276 с.

61. Смирнов Г.11. Океанология. M.: «Высшая школа», 1974. - 344с.

62. Смирнов Г.Н., Аристархов В.В., Левачев С.Н. и др. Порты и портовые сооружения. М.: Издательство АСВ, 2003. - 464 с.

63. Смирнова Т.Г., Правдивей Ю.П., Смирнов Г.Н. Берегозащитные сооружения. М.: Издательство АСВ, 2002. - 303 с.

64. СНиП 2.06.04-82*. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. -40 с.

65. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения. -23 с.

66. Стокер Дж. Дж. Волны на воде. Пер. с англ. М.: ИЛ, 1959. - 617 с.

67. Тишкин И.Б. Воздействие длиннопериодных волн на акватории портов и пришвартованные суда. //Труды Союзморниипроекта, 1964, вып. 4. -Стр. 90-98.

68. Тишкин И.Б. Исследование длиннопериодных колебаний портов и пришвартованных судов // Труды ЦНИИМФ, вып. 26, 1960 г.

69. Тлявлин P.M. Портовые укрытия нового типа // Материалы конференции «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации», Сочи, СНИЦ РАН, 2003. Стр. 63-65.

70. Тлявлин P.M., Тлявлина Г.В. Рифы на Черноморском побережье // Материалы V конференции «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации», Сочи, CI1ИЦ РАН, 2004. Стр. 59-62.

71. Тлявлин P.M., Тлявлина Г.В. Современное состояние сочинского побережья и перспективные методы берегозащиты // Материалы конференции «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации», Сочи, СНИЦ РАН, 2002. Стр. 4-7.

72. Тлявлина Г.В. Возникновение в портовых акваториях явления "тягуна" и необходимость разработки новой методики расчета // Материалы конференции «Проблемы устойчивого развития регионов рекреационной специализации», Сочи, СНИЦ РАН, 2003. Стр. 65-67.

73. Тлявлина Г.В. Резонанс длиннопериодных волн в огражденных акваториях // Материалы научно-технического совещания «Проблемы инженерной защиты берегов Черного и Азовского морей и пути их решения», Ялта, ЦНТУ «Инжзащита», 2003. Стр. 65-67.

74. Тлявлина Г.В. Резонанс длиннопериодных волн на акваториях, огражденных проницаемыми и непроницаемыми сооружениями // Материалы 2-й Международной научно-практической конференции

75. Строительство в прибрежных курортных регионах», Сочи, ИО СГУТиКД, 2003. Стр. 63-65.

76. Тлявлина Г.В. Резонанс длиннопериодных волн на акваториях прямоугольной формы // Научные труды ОАО ЦНИИС, вып. №220 «Транспортные сооружения. Расчеты, испытания, строительство». М.: ОАО ЦНИИС, 2004. - Стр. 106-110.

77. Тлявлина Г.В., Шахин В.М. Резонанс длинных воли в огражденных акваториях в прибрежной зоне моря // Труды VI конференции «Динамика и термика рек, водохранилищ и прибрежной зоны морей». Москва, 2004. - Стр. 257-260.

78. Триккер Р. Бор, прибой, волнение и корабельные волны. Пер. с англ. JL: Гидрометеоиздат, 1969. - 286 с.

79. Указания по расчету нагрузок и воздействий от волн, судов и льда наморские гидротехнические сооружения. Р 31.3.07-01. М.: СМНИИП, 2001 г.

80. Шамраев Ю.И., Шишкина J1.A. Океанология. J1.: Гидрометеоиздат, 1980. -384 с.

81. Шахин В.М. Взаимодействие на вълни с проницаеми сьорьжепия в прибойната зона//Берегозащитв-89, София , 1990. С .99-105.

82. Шахин В.М., Шахина Т.В. Метод расчета дифракции и рефракции волн // Океанология, 2001. Т.41, № 5. - Стр. 674 - 679.

83. Шахин В.М., Шахина Т.В., Тлявлина Г.В. Резонанс инфрагравитационных волн в огражденных акваториях // Проблемыустойчивого развития регионов юга России. Сочи: CI1ИЦ РАН, 2004г. -Стр. 208-214.

84. Шуляк Б.А Об основах теории подобия и моделирования // Труды Союзморниипроекта, №4. М.: Транспорт, 1964 г.

85. Юхт Л.В. Эксплуатация морских портов в условиях тягуноонасных явлений. Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: ЦДМУ МГАВТ, 2005.

86. Яковенко В.Г. Строительство молов и волноломов. М.: Транспорт, 1983. -192 с.

87. Яковлев П.И., Тюрин А.П., Фортученко Ю.А. Портовые гидротехнические сооружения. М.: Транспорт, 1989. - 320 с.

88. Agudelo P., Marcos М., Lomonaco P. et al. Evaluation of seiche regimes in Ciutadella cove, Menorca (Spain) // Proc. Fifth Int. Symposium WAVES 2005 «Ocean Waves Measurment and Analysis», Spain, Madrid, 2005.

89. Berg D.V., Watts B.M. Variations of groins design. Waterways and harbors division // Proc. of the ASCE, 1967. Pp. 79-100.

90. Blondeaux P. Failure of damping effect of permeable breakwaters due to a resonance phenomenon // Proc. XX Congress Int. Association for Hydraulic Research, Moscow, 1983. V.7. - Pp. 256-266.

91. Bonet Ruperto P. Numerical computations of surface waves in a coastal zone with multiple harbors ECCOMAS 2004 // Proc. European Congress on Computations Methods in Applied Sciences and Engineering. July 2004.

92. 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.

93. Goda Y. An overview of coastal engineering with emphasis on random wave approach // Coastal engineering journal. June 1998. - No. 1, Vol. 40. - Pp. 1 -21.

94. Goda Y. A review on statistical interpretation of wave data // Report of the port and harbour research institute. March 1979. - Vol. 18, No 1.

95. Golshani A., Mizutani N., l lur 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.

96. Goring D.D. A rissaga nowcasting system // Proc. Fifth Int. Symposium

97. WAVES 2005 «Ocean Waves Measurment and Analysis», Madrid, Spain, 2005.

98. Jarlan G. Perforated vertical wall breakwater // The dock and harbour authority. April, 1961 - Pp. 393-398.

99. Ippen A.T. and Goda Y. Wave Induced Oscillations in Harbors: The Solutionfor a Rectangular Harbor Connected to the Open Sea. Report No. 59, Hydrodynamics Lab., M. I. T. July 1963.

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

101. Korf I., Harten I., Smeulders 1. Sounding vessel and underwater inspection system // Dredging and port construction. Vol. 13, No 9, 1986. - Pp. 34-35.

102. Lo J.-M., and Liu P. L.-F. A numerical model for wave refraction and diffraction over varying currents and depths // Proc. 5lh Int. Conference on

103. Coastal and Port Engineering in Developing Countries (COPEDEC V), Cape Town, South Africa, 1999.

104. Longuet-Higgins M.S. Resonant interactions between two trains of gravity waves //Journal of fluid mechanics. 1962. - Vol. 12, No 3. - Pp. 321-332.

105. McComb P., Gorman R., Goring D. Forecasting infragravity wave energy within a harbour // Proc. Fifth Int. Symposium WAVES 2005 «Ocean Waves Measurment and Analysis», Spain, Madrid, 2005.

106. Miles J. and Munk W. Harbor Paradox. J. Waterways and Harbors Div., ASCE, August 1961, pp. 111-130.

107. Nakamura T. Sheltring of long period waves to a rectangular harbor by a resonator // Proc. Fifth Int. Symposium WAVES 2005 «Ocean Waves Measurment and Analysis», Spain, Madrid, 2005.

108. Ouellet Y. Modelisation de la resonance dans les bassins portuaires // Canadian Journal of Civil Engineering. 1999. - No 1, Vol. 26.-Pp. 96-106.

109. Praagman N. Harbour resonance problems: many mathematical aspects // Proc. VI International conference on finite elements in water resources. Lisboa, Portugal. 1986. - Pp. 609-617.

110. Raichlen F., Poon Y.-K., Dean R. G. The role of Harbor Resonance in Port

111. Operation // Proc. 5lh Int. Conference on Coastal and Port Engineering in Developing Countries (COPEDEC V), Cape Town, South Africa, 1999.

112. Silvester R. Wave reflection at sea walls and breakwaters // Proc. Instn. Civ. Engrs., Part II.- 1972,- Pp. 123-131.

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

114. Spataru A., Constantin R. Cherurl cu perefl perforatl si camere ainortizoare // I Iidrotehnica. 1989. - Vol. 34, No 3. - Pp. 82-90.

115. Thompson D. Riprap protection for breakwaters and jetties // Proc. Instn. Civ. Engrs., Part 1, 1977, 62, May. Pp. 325-326.

116. Vilibic I., Mihanovic H. The appearance of proudman resonance and harbour seiches in the area of Split (Adriatic sea) // Proc. XXIII General Assembly of the Int. Union of Geodesy and Geophysics, Sapporo, Japan, 2003.

117. Woo S.-B., Liu P. L.-F. Finite- element model for modified Boussinesq equations: applications to nonlinear harbor oscillations // J. Wtrwy., Port, Coast., and Oc. Engrg. Jan./Feb. 2004. - Vol. 130, Issue 1. - Pp. 17-28.

118. Yoshida K., Belberov Z.K., Grudeva D.I. Extreme sea levels in Boorgas bay in connection with port of Bourgas and oil harbor exploitation // Journal of International Research Publication. 2002. - No 2.