Расчеты ГИДРОФИЗИЧЕСКИХ, ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ И МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДЛЯ

№3. Расчёт характеристик ветра и ветрового волнения
к.г.н., доц. Клименко Дмитрий

Евгеньевич

сооружений
Волна и ее воздействие имеет характеристики:
hB - высота волны -

превышение гребня над подошвой;
 - длина волны - расстояние между смежными вершинами волны;
/hB - пологость волны; обратная величина называется крутизной волны;
Т - период волны (время перемещения волны на свою длину );
hrun - высота наката волны на откос;
L - разгон волны - протяженность водной поверхности вдоль вектора скорости ветра (как правило по румбу);
d - глубина на акватории по линии разгона волны (можно принимать глубину на конце участков линии разгона).

сооружений
Для практических расчетов воздействия волн на сооружения мостовых переходов акваторию

достаточно подразделять по глубине на глубоководную и мелководную зоны:
глубоководная с глубиной >0,5d, где дно водоема практически не влияет на характер волнения (здесь - средняя длина волны для глубоководной зоны);
мелководная с глубиной 0,5dd.
Наиболее частыми при проектировании мостовых переходов являются случаи расчета ветровых волн на мелководной зоне.
Для расчета параметров волны по каждому из рассматриваемых румбов необходимо иметь следующие исходные данные: длину разгона волны (расстояние по румбу от уреза берега до откоса L; глубины в водоеме по рассматриваемому румбу d; скорость ветра над водной поверхностью на высоте 10 м, вектор которой совпадает с рассматриваемым румбом W.

сооружений
Параметры волн и высоту наката на откосы сооружений мостового перехода

определяют с учетом подпора и нагона на уровнях УВВ, соответствующих расходам воды:
наибольшим для железных дорог и расчетным для автомобильных дорог при назначении бровки и верха укрепления (исходя из высоты наката волны на откос);
расчетным при расчете мощности укрепления.

При определении отметки бровки сооружения и верха крепления принимают шторм обеспеченностью 50% (т.е. раз в два года). В этой системе шторма высоту волны принимают обеспеченностью 1%, а в системе наката - 1% обеспеченности высоты наката.
При длительно стоящих уровнях (НПУ в водохранилищах) бровку и верх укрепления сооружения следует также определять при шторме 4% обеспеченности (один раз в 25 лет) и 1% обеспеченности волн и наката в соответствующих системах. К расчету принимают наиболее неблагоприятные условия.

- 15; 3 - 20; 4 - 25; 5 -

30; 6 - 35; 7 - 40; А, Б, С - тип местности

градаций ветра по скоростям и направлениям за каждый из трех

паводочных месяцев приведены в табл. 1. Повторяемости градаций скоростей ветра всех направлений за период апрель-июнь в целом (как среднеарифметическое) приведены в табл. 2.

период апрель-июнь в целом (как среднеарифметическое) приведены в табл..

румбе определяют по режимным функциям (рис.), для построения которых составляют

табл. 3. В ней по повторяемости Р каждой градации (в каждом румбе определяется из табл. 2) рассчитана обеспеченность F градации путем последовательного суммирования повторяемостей от больших скоростей ветра к меньшим.

ветра по одному направлению (например, для С сумма равна 14,69%)

принимают за 100% и соответственно увеличивают повторяемости рассматриваемых градаций (для С в 1/0,1469 раз). Так, из столбца С табл. повторяемость 0,05 градации 14-17 м/с переносится в соответствующую графу табл. 3 равной 0,051/0,1469=0,34, для градации 10-13м/с - 0,171/0,1469=1,16 и т.д. По значениям F и градациям скорости строятся для каждого румба режимные функции (рис.). При построении режимной функции на графике откладывают для соответствующего F минимальное значение скорости в градации.

зависимости от ширины полосы кустарника b и процента густоты зарослей

р