Изменение характера волнения на мелководье

        Д.1 Волнение на мелководье

В зависимости от условий гидрологии волнение может образовывать стоячие волны, частицы воды в которых движутся реверсивно (вперед - назад). также волны могут вызывать тягун - временно перемещающийся поток воды, который опасен в порту и в прибрежном плавании, поскольку наваливают суда на причал и мели.

       Наиболее частый вид поступательных волн рассмотрено раньше. Однако в прибрежных зонах и на мелководье такие волны изменяют свои характеристики, как по направлению бега, так и по параметрам волнения. За счет действия морского дна, независимо от направления волнообразующего ветра, волны накатываются на берег.

       Характер волнения заметно изменяется, когда глубина моря становится менее половины длины волны. Поэтому на глубинах Н>0,5l волнение считается на глубокой воде и носит регулярный характер с параметрами l₀, h₀, t₀, V₀.

По мере уменьшения глубины орбитальное движение частиц по окружности переходит в неправильные формы, что ведет к изменению параметров волн на мелководье. При этом скорость бега волн , их длина l.уменьшаются, а высоты волн h изменяются по сложной зависимости показанной на графике.

На мелководье длина волны l и скорость бега волны V уменьшаются по сравнению с величинами l₀ и V₀.

Высота волны h уменьшается до глубин до H=0,2 l₀, а затем может достаточно резко увеличиваться за счет гребней накатов. Количественные изменения характера волнения можно рассчитать с помощью графика (рис. Д.1).

Рисунок Д.1 - Изменение параметров волн на мелководье.

 

Например: при H=0,15 l₀=15м

Мы имеем l₀=100м

=12,5 м/ c »25 узлов, , t₀=8с

На глубине 15м по графику получим: l=0,65, l₀=65 м, С=16,3 узлов, h=3,7м t=6,7с.

Кроме этого значительно изменяется форма волны по сравнению с глубокой водой. Профиль волны при этом более ярко выражает наветренные и подветренные склоны.

Все выше указанные особенности волнения необходимо учитывать при плавании на мелководье средних и малотоннажных судов. Такие суда при плавании в шторм в открытом море на глубокой воде испытывают менее жесткое воздействие волн большой длины, чем при плавании на мелководье при «злом» волнении. Такое «злое» волнение характерно для мелководных морей (Азовское, [6, стр. 10-11]), также при длительных и сильных штормах Балтийского и Северного морей.

Наибольшую опасность плавания на мелководье для небольших судов представляет возможная потеря остойчивости. При плавании по глубокой воде такие суда обычно, следуя по ветру вдоль перемещения попутно волне, не могут развить скорость попадания в ЗПО, т.к. скорость морских волн на глубокой воде достаточно большая. В то же время, такие суда, следуя с глубокой воды на мелководье, оказываются в ЗПО, т.к. мелководные волны становится по длине равные L судна, скорость их бега уменьшается до величин соизмеримых со скоростью небольших судов.

Глубины моря соответствующие 0,2 l₀ называют иногда глубинами волновой деформации, т.к. на таких глубинах начинается интенсивное перемешивание придонных и поверхностных слоев воды, волны становятся «мятыми» за счет смешивания большого количества пузырьков воздуха с водой. Эту особенность необходимо учитывать при постановке на якорь, т.к. высота волны уменьшается незначительно от h₀ на 20-25%

На глубинах волновой деформации за счет интенсивного перемещения воды возникают благоприятные условия для развития определенных гидробионтов, которые служат кормом для некоторых видов ценных морских пород рыбы, т.е. эти глубины привлекательны для эффективного рыболовства. Поскольку мелководье часто является прибрежным, то лов рыбы на глубинах волновой деформации осуществляется маломерными промысловыми судами. Это значит, что на таких судах штурмана должны учитывать особенность волнение на мелководье.

Более подробно характеристики волн на различной глубине приведены в таблице «Значение скорости волн на различной глубине» [35, стр. 393 ].

 

Таблица Д.1 [26;т241б] - Скорости волн при разных глубинах моря

 

 

Данные таблицы Д.1 [16;т241б] вычислены по формуле

                                                                            (Д.1)   

где C — скорость волны, уз;

g = 9,81 м/с² — ускорение силы тяжести;

λ, — длина волны, м;

th — гиперболический тангенс;

Н — глубина моря (водоема), м. Глубина считается большой при Н > , и ограниченной в противном случае.

Входными аргументами в таблицу являются λ от 10 до 250 м и H от 5 м до. ∞ Например, при , λ = 50м и H=10м скорость волны C = 15,8 уз.

 

⇐ Предыдущая52535455565758596061Следующая ⇒

Поделиться: