Конспект лекций Портовые сооружения. Конспект лекций по дисциплине портовые сооружения Москва 2009
 Скачать 7.1 Mb.
|
|
40 Расчет дифракции волн в порту при защищенности акватории порта сходящимися молами Решение задачи дифракции волн сходящимися молами производилось с использованием гипотезы Т. Юнга и баланса энергии, а также экспериментально /17/. Фронт волн на акватории определялся методом Гюйгенса-Френеля. Ось координат l =0 проходит через голову правого мола параллельного лучу исходных волн. На линии входа (начальное условие 0 ( ; ) , i o r l l r l E E 0 где В – расчетная ширина входа на акваторию. Функция распределения энергии на акватории определялась суммированием основного и отраженных от каждого мола потоков волновой энергии, те 1 2 1 2 .1 .2 0, lп r lп r c o отр отр q q q q Местоположение главного луча волнения, которым является линия, проходящая через точки фронтов волн, имеющих максимальные высоты, определялось исследованием на максимум функции энергии волн на акватории. Полученные расчетно-эмпирические зависимости также были представлены графически ив виде номограмм (рис ирис прил. I СНиП /7/). 41 Графики значений коэффициента с Высоту дифрагированных волн , dif c h , м, на акватории, огражденной сходящимися молами следует определять по рекомендациям СНиП /7/ по формуле , , % , dif c dif Коэффициент дифракции волн , dif c k на акватории, огражденной, сходящимися молами находится из зависимости , , , dif c dif где , dif s k - коэффициент дифракции для акватории, огражденной одиночным молом, определяется согласно параграфу 2.1; c - безразмерный коэффициент, принимаемый в зависимости от конкретных значений c d и , dif cp k 42 Схема и графики для определения величин l и Величина c d определяется по формуле 1 где l 1 и l 2 – расстояния от границ волновой тени (ГВТ) до границ дифракции волн (ГДВ), принимаемые в соответствии со схемой и графиками согласно штриховой линии со стрелками b – ширина входа в порт, м, принимаемая равной проекции расстояния между головами молов на фронт исходной волны. Значение коэффициента , dif cp k определяется также, как и , dif s k для точки пересечения главного луча с фронтом волн в расчетном створе. Положение главного луча на схеме необходимо принимать по точкам, расположенным от границы волновой тени (ГВТ) мола с меньшим углом b , град, на расстояниях хм, определяемых по формуле 1 2 1 2 1 2 ( ) , a a a a l где l a1 и l a2 – коэффициенты, принимаемые в соответствии со схемой. Расчет дифракции волн на акватории порта при защищенности волноломом В этом случае волнение на акваторию проникает через два входа. Расчет параметров волн на акватории ведется по двум энергетическим составляющим, поступающим с разных сторон. Для каждой из них высота волны определяется расчетом дифракции вокруг одиночного мола. Высоту дифрагированных волн , dif b h , м, на акватории, огражденной волноломом следует определять по формуле 43 , , % , dif b dif Коэффициент дифракции волн , dif b k для акватории, огражденной волноломом, должен определяться по формуле 2 2 , , 1 , 2 , dif b dif s dif где , 1 dif s k и , 2 dif s k - коэффициенты дифракции волн вокруг одиночного мола, определяемые соответственно для головных участков волнолома. Расчет дифракции волн на акватории порта при перекрывающихся молах и при сложных схемах расположения оградительных сооружений В практике портостроения при недостаточной защищенности портовой акватории от волнения предусматривают перекрытие входа в порт. Перекрытие бывает целесообразными тогда, когда под действием сильных ветров может быть затруднен заход судов в порт /17, 23/. Для определения параметров волн на акватории при полном перекрытии ворот порта одним из молов можно использовать рекомендации, изложенные в технических условиях СН 92-60. Коэффициент дифракции в этом случае при заданном направлении распространения исходной волны определяется в следующем порядке. Сходящиеся молы с перекрытием входа. Определяется дифракция волн вокруг головы мола 1, прикрывающего входи определяется коэффициент дифракции в оголовье второго мола мола 2). Затем рассчитывается дальнейшее затухание вдоль луча по направлении линии, соединяющей головы молов, которое принимается за направление главного луча, а также боковое затухание в обе стороны от этого луча. Таким образом, расчет ведется в два этапа 1 этап 2 , 1 , r dif s r h k h 2 этап , , 2 , i dif c dif где 1 r h - высота исходной волны в оголовке мола 1 точка 1); 2 r h - высота дифрагированной волны в оголовке мола 2 (точка 2); , dif s k - коэффициент дифракции вокруг одиночного мола 1 (см. параграф 2.1); , dif c k - коэффициент дифракции при сходящихся молах, определяется в соответствии с параграфом 2.2. При более сложных схемах расположения оградительных сооружений, когда волна на акваторию проникает через два или более входов, расчет волнения на акватории ведется по сумме энергетических составляющих, число которых равно числу ворот. Каждая из волновых составляющих характеризуется высотой дифрагированной волны, вычисленной для случая сходящихся молов. Отражение волн является процессом, который представляется интерес при проектировании портов, береговых сооружений и т.д. Явление толчеи на входе в порт, затрудняющее заход судов, а также значительные качки судов на самой акватории и у причальных сооружений вызывают необходимость учета этого явления. В соответствии с рекомендациями СНиП /7/, высоту дифрагированной волны с учетом отражения ее от сооружений и преград , dif r h , м, в данной точке огражденной акватории необходимо определять по формуле , ( ) , dif r dif ref i h k k h |